S БИБЛИОТЕКА I Советский патент 1973 года по МПК G01V1/16 

Изобретение относится к пьезоэлектрическим преобразователям изгибных колебаний прямоугольно-пластинчатого типа, в частности, к миниатюрным сейсмонриемникам давления, предназначенным для использования в Многодетальной приемной антенне кабельного типа без масляного заполнения.

Сейсмоприемники применяются для регистрации сейсмических волн (давления) нри геофизической разведке на море и могут бы1ь использованы в акустической диагностике и системах передачи информации при сейсмических исследоваииях.

При успешной работе пьезоприемников давления в условиях морской сейсморазведки необходимо, чтобы наряду с высокой чувствительностью они обладали и большой механической нрочностью, так как при погружении в море приемных устройств, в которых установлены пьезоприемники, увеличивается гидростатическое давление.

По мере увеличения гидростатического давления пьезоэлектрические пластинки прогибаются вовнутрь. При достижении предела упругости пьезоэлемеитов они растрескиваются, и пьезоприемники выходят из строя. Глубинный предел у существуюших пьезонриемников невелик.

Известен приемник, чувствительный к давлеиию, для морской сейсморазведки, содержащий преобразователь давления, выполненный в виде Пластинки из пьезокристалла и металлических пластинок (контактов), прикрепленных электропроводно к противоположным сторонам кристалла.

Недостаток этого приемника заключается в том, что при достижении глубинного предела преобразователь ложится на подложку, чувствительность его при этом падает до нуля.

Кроме того, за счет нежесткого закрепления торцов преобразуюшей системы она скользит по опорам призмы (подложки), что вызьшает перемещения преобразователя, а не колебания изгибного характера. В результате значительно искажается форма полезного сигнала и снижается чувствительность преобразователя.

Целью изобретения является повышение надежности и улучшение электромеханических параметров пьезоприемников давления для морской сейсморазведки, а также обеспечение автоматической компенсации гидростатического давления, если достигнут глубинный предел пьезоприемника.

Согласно изобретению, Цель достигается тем, что в приемник введена упругая пластинчатая пружина, механически связанная с мембраной пьезоэлектрического преобразователя. За счет жесткости пластинчатой пружины ограничивается (прекращается) прогиб преобразователя при достижении глубинного предела.

Жесткость и высота пружины выбираются в зависимости от глубинного предела пьезоприемника давления. При такой конструкнии не происходит заметного ухудшения работы пьезоэлектрического преобразователя, так как упругая пластинчатая пружина позволяет ему колебаться и при достижении глубинного предела ньезоприемника без разрушения.

На фиг. 1 и 2 схематически изображен пьезонриемник давления, устойчивый к гидростатическому давлению, разрезы.

Приемник содержит пьезоэлектрический элемент 1, приклеенный токопроводяш,им клеем к прямоугольно-пластинчатой мембране 2. Мембрана механически связана (посредством сварки) с упругой пластинчатой пружнной 3. Собранный преобразователь устанавливается в металлическом корпусе 4, имеюш,ем нельную опорную конструкцию.

Металлическая мембрана 2 но торцам жестко закрепляется сваркой в корпусе 4. Затем

ММ,

(риг 1

осушествляется монтаж посредством пайки и приемник полностью герметизируется компаундом 5, который хорошо передает акустические волны на преобразователь.

При воздействии на иьезоприемник упругих сейсмических волн (давления) на выходе возникает электрическое напряжение, пропорциональное воздействующему давлению, которое снимается с токосъемников 6 н подается в схему измерительного тракта, для регистрации и анализа.

Предмет изобретения

Пьезонриемник давления для морской сейсморазведки, содержаший пьезоэлектрический элемент и прямоугольно-пластинчатую мембрану, заш,емленную по торцам, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и улучшения электромеханических параметров, в него введена упругая пластинчатая нружина, механически связанная с мембраной пьезоэлектрического элемента.