Источник поперечных сейсмических волн Советский патент 1990 года по МПК G01V1/53 

Изобретение относится к наземной сейсморазведке, а именно к автономным наземным источникам для возбуждения поперечных сейсмических волн в грунте.

Целью изобретения является устранение указанных недостатков, по- вьшение сейсмической эффективности.

На фиг. 1 представлен источник поперечных волн; на фиг. 2 - разрез

А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - принципиальная электрическая схема источника.

Плоский якорь 1 состоит из чередующегося ряда изоляционных пластин 2, 3 и секций обмотки 4, число которых на единицу больше числа обмотки реактора, но крайние секции 5 выполнены половинного сечения, причем секции 4 и 5 установлены

Сл

О)

ел to

обЬймы 6 с помощью болтов 7 н прикреплены к раме стержнями 9 с гайками 10. На корпусе рамы 8 жестко закреплены излучатели 11, представ- ляюп ие клинья, длина которых равна ши|рине рамы 8 Над якорем располо- же|на верхняя плита 12, представляю- ща|я собой ферромагнитный шихтованный магкитопровод 13 с четным числом

пазов, например, четыре, в которык размещена обмотка 14 при этом верхняя плита 12 запрессована в инертной массе 15. Под якорем расположена нижняя плита 16, представляющая собой фе1рромагнитньш шихтованный магнито- пдовод 17 с четным количеством пазов, в которых размещена обмотка 18, при плита запрессована в корпусе 19

Инертная масса 15 с верхней плите и 12, соединенная четырьмя болтами 2С с корпусом 19 и нижней плитой 16, представляют собой реактор. Для перемещения р.еактора внутри корпуса рамы 8 предназначены подшипники 21. Между реактором и торцовыми стенками корпу- с ра№ 8 размещены пружины 22 сжатия и гидроамортизаторы 23, Усилия обеспечивают симмет.ричное раз- м щение секций обмоток 14 и 18 реак- тфра между секциями обмотки 4 якоря„ ; Опускание и подъем преобразовате- п относительно транспортного сред- (на фиг. 1-3 не показан) осуще- с рвляется спуско-подъемным механизмом 24, который обеспечивает вдавлива- Hjie излучателей 11 в грунт и постоян- нЬе статическое нагружение их частью Bfeca транспортного средства.

: Обмотки 4, 14 и 18 якоря и реактора через соединительную коробку 25 с силовым высокоамперным кабелем 26 соединяются с генератором 27 импульсов, в котором {)азмещена система под электрических импульсов с обмотками якоря и реактора, включающая Накопитель 28, схему 29 заряда, схему разряда на тиристорах 30-33 и с1истему 34 управления. Coeдинв шe их показано на фиг. 3, где в двигатель мостовой схемы разряда 30-33 1)ключены параллельно соединенные вер 1ШЯ 14 и нижняя 18 обмотки реактора, А емкостной накопитель 28 последовательно с обмоткой якоря 4 подключен к второй ее диагонали, вход трехфазного мостового вьтрямителя 29 соединен с автономным 3-х фазным генератором 35, который механически связа

.0

5

Q

5

с двигателем 36 транспортного сред,- ства а Управляюиоте электроды тиристоров выпрямителя 29 соединены с выходами системы 34 управления, управляющие электроды тиристоров 30 и 31 посредством импульсного трансформатора соединены с вторым выходом системы 34 управления, а управляютще электроды тиристоров 32 и 33 посред- ством импульсного трансформатора - с третьим выходом системы 34 управления Первый вход cиcтe ьi 34 управления соединен через радиоприемное устройство 37 с сейсмостанцией, ре- гистрируюагей . отраженные сейсмоволны источника, а второй вход - с выходом датчика 38 нейтрального положения, механически соединеннс -о с инертной массой 15.

Источник работает следующим образом.

Корпус рамы 8 (фиг. 1) со спуско- подъемным механизмом 24 опускается на грунт и под действием веса транспортного средства излучатели 11 вдавливаются в грунт. Трехфазное напряжение от генератора 35, вращаемого двигателем 36 транспортного средства, подается на трехфазный мостовой выпрямитель 29, После подачи разрешающие импульсов системы 34 управления на управляющие электроды тиристоров 30- 33 катодной группы начинается заряд емкостного накопителя 28 . После до- стижения напряжения заряда система 34 управления прекращает подачу разрешающих импульсов, заряд прекращается. После подачи радиосигнала от сейсмо- станции радиоприемное устройство 37 вьиает сигнал запуска в систему 34 управления, которая вьщает разрешающие импульсы на управляюш е электроды тиристоров 30 и 31, в результате напряжение накопителя 28 разряжает30

40

45

50

55

ся по цепи: накопителя 28, тиристор .30, верхняя 14 и нижняя 18 обмотки реактора,, включенные параллельно, тиристор 31, обмотка 4 яко-. ря, - накопителя.

В обмотке 4 якоря и реактора протекает импульс тока, в результате межд,у обмоткой 4 якоря и верхней обмоткой 14 реактора возникает электродинамическая сяла, одновременно такая же сила возникает между обмоткой 4 якоря и нижней обмоткой 18. Направление тока выбрано так, что силы, действующие на якорь 1, складьшаются,

5

и смещяют его гшспо, через стержни смещение передается корпусу рамы 8 и излучателям 11, которые, надавливая влево на грунт, создают упругую поперечную волну, а реактор начнет перемещаться вправо, сжимая правую пружину 22.

После окончания импульса тока якорь 1 возвращается в исходное положение, а инертная масса 15 продолжает движение вправо по инерции. По воздействием упругих свойств пружины 22 движение по инерции прекращаеся и инертная масса отбрасывается влево, но с помощью гидроамортизато 23 замедляет движение и возвращается в исходное положете.

/Тля возбуждения поперечной волны противоположного направления источ- пцк работает аналогично за исключением того, что система 34 управления вьдает разрешающие импульсы на управляющие электроды тиристоров 32 и 33, в результате напряжение накопителя 28 разряжается по цепи: + нкопителя 28, тиристоров 32, верхняя 14 и нижняя 18 обмотки реактора, включенные параллельно, тиристор 33, обмотка 4 якоря, - накопителя 28„ Якорь сместится вправо, создавая упругую поперечную волну, а реактор начнет перемещаться влево, сжимая левую пружину 22 (фиг. 1)„ После окончания импульса тока якорь 1 возвратится в исходное положение, а инертная масса 15 продолжает по инерции двигаться влево. Под воздействием пружины 22 движение по инерции прекращается и инертная масса 15 отбрасывается вправо, но с помощью амортизатора 23 замедляет движение и возвращается в исходное положение,

Вьшолнение реактора в виде взаимодействующих с якорек 1 верхней 12 и нижней 16 плитами увеличивает поверхность взаимодействия якоря и реактора, устраняет тангенциальные нагрузки на якорь, а наличие уменьшенных секций 5 обмоток по краям в якоре 1 обеспечивает создание электродинамических сил, действующих в обе стороны из одного нейтраль56526

ноге положения одновременно уравно- вепивания магнитные потоки обмоток 14 и 18 реактора.

Формула изобретения

Источник поперечных сейсмических волн, содержащий импульсный генера- Q тор двух равных по величине и противоположно направленных сил, выполненный в виде реактора и якоря, каждый из которых имеет многополюсную обмотку, размещенную на обращенных 15 друг к другу поверхностях магнито- проводов реактора и якоря, имеющих форму плоских плит и размещенных внутри излучающего элемента, выполненного в виде опорной рамы с закреп- 20 ленными на ней клиньями, упругие элементы и демпферы, расположенные между якорем и опорной рамой, емкостной HaKomiTeribj систему управления и связанную с ней систему подвода 5 электрических импульсов к обмоткам якоря и реактора, инертную массу, механизмы подъема и опускания и установленные на раме источника излучателя, отличающийся 0 тем, что, с целью повьшения сейсмической эффективности, реактор выполнен в виде двух одинаковых плоских плит щихтованных магнитопроводов с обмотками в пазах с четным -количест- , вом секций, причем плиты жестко

скреплены между собой, а между ними размещен скрепленный с опорной рамой якорь, вьшолненный в виде плоской обоймы, в котором укреплены череду- ющиеся вдоль оси источника изоляционные пластины и секции обмотки, причем их число на единицу больще числа секций обмотки реактора, а крайние секций выполнены половинного сече- 5 ния, секции обмотки реактора при этом размещены симметрично между секциями обмотки якоря, а система подвода электрических импульсов к обмот- йам реактора и якоря включает инвер- 0 торный тиристорный мост, управляющие электроды тиристоров которого связаны через развязывающие элементы с системой управления.

18 19

Фиг.г

Изобретение относится к наземной сейсморазведке, а именно к автономным наземным источникам для возбуждения поперечных сейсмических волн в грунте. Цель изобретения - повышение сейсмической эффективности источника. Источник содержит импульсный генератор двух равных по величине и противоположно направленных сил, выполненный в виде реактора и якоря, имеющих форму плоских плит и размещенных внутри излучающего элемента в виде опорной рамы с закрепленными на ней клиньями. Реактор выполнен в виде двух одинаковых плоских плит шихтованных магнитопроводов с обмотками в пазах с четным количеством секций. Плиты жестко скреплены, а между ними помещен связанный с опорной рамой якорь в виде обоймы, в которой установлен ряд чередующихся вдоль оси источника изоляционных пластин и секций обмоток, скрепленных между собой, причем их число на единицу больше числа секций обмотки реактора, а крайние секции имеют половинное сечение. При этом секции обмотки якоря размещены симметрично между секциями обмотки реактора, а система подвода электрических импульсов к обмоткам реактора и якоря включает инверторный тиристорный мост, управляющие электроды тиристоров которого связаны через развязывающие элементы с системой управления. 3 ил.

23i