Устройство для установки низкочастотных сейсмоприемников и проверки их параметров Советский патент 1978 года по МПК G01V1/16 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УСТАНОВКИ НИЗКОЧАСТОТНЫХ СЕЙСМОПРИЕМНИКОВ И ПРОВЕРКИ

ИХ ПАРАМЕТРОВ

Применение в известном устройстве Kafvданного подвеса платформы-маятника и вязкой жидкости, в качестве демпфера, обеспечивает платформе-маятнику ус1Ч)йчивое, отвесное положение, не зависящее от наклона основания устройства относигелььо ix)ризонтальной плоскости в пределах заданного угла.

Недостатком известного устройства является-то, что наличие в карданном подвесе четырех негерметичн х шарикоподшипников снижает надежность работы устройства в полевых условиях, где возможное проникновение в них. мелких частин окружающей среды приведет к заклиниванию подшипников.

Наличие микролюфтов в неэадемпфиро- ванных подшипниках кардана мбжет привести к искажению сейсм1 ческой информации, т.к. милимик Х)нные смещения внешней ереды могут гаситься люфтами в подшипниках. В зависимости от величины этих смешений, переданных сейсмоприем шку через подшипники, сейсмический сигнал может исказитьс или вовсе не зарегистрируется сейсмоприем НИКОМ, что неблагоприятно отразится на качестве полевого сейсмического материала.

Кроме того, разобщенные системы подве и демпфера представляюТ собой некоторые неудобства в конструкции при настройке устройства, и такжр увеличивают его габариты и вес.

Целью настоящего изобретения является повышение качества полевого сейсмического материала.,

Поставленная цель достигается тем, что подвес платформы-маятника вьшолнен на шарнире, состоящем из одного шара, опирающегося на баббитовую полусферу которая жестко, посажена в тойку н вместе с шаром помещена в вязкую жидкость, обеспечивающую смазку шарнира, демпфирование микролюфтов между и полусферой, а так же демпфирование платформы-маятника, при этом, шарнирная и демпферная системы совмещены в одном узле, герметически изолированном от окружающей внешней среды гибким гофрированным шлангом В нижней части стойки на амортизаторах установлен врбоцающийся постоянный магнит с дистанционным управлением.

В качестве вязкой жидкости может быт использован венипол, легко растворяемый техническим глицерином.

Необходимая степень демпфирования

платформы-маятника подбирается путем разбавления вязкой жидкости до такбй степени вязкости, при которой масса платформымаятника, выведенная из точки равновесия на угол 2О, установится в первоначальное

положение за время, в 5О раз превышающее период собственных колебаний инертной массы сенсмоприемника, R в 25 раз превышающее период lu.uiiniMaeMoro сейсмического сигнала.

Например, сейсмоприемник настроенный ш собственную частоту f -„ 1 Гц може

осп сеГ смический сигнал с частотой принять

0,5 ГЦ.

с.cur

Г1ри этом, собственная частога .i-H.мы-маятника ( f ) будет равна

-

осп -,, n/,v,/

c.cur 0.5 л n-i г

,02Ги.г.лг.,,,

Следует заметить, что разброс степени демпфирования платформы-маятника на 50% не отразится на , эффективность работы устройства, т.к. перемещение частиц грунта под корпусом устройства и его наклон будут иметь еще больший период чем 2ОО секунд, а угол отклонения массы платформы от нуль-пункта будет значительно меньше чем 20 , что позволяет успешно применить вязкую жидкость в предлагаемом устройстве и эксплуатировать егх) в полевых условиях при значительных изменениях температуры окружающей среды.

Кроме того, с целью получения возможности определять и контролировать заданные параметры сейсмоприемников непосредственно на точке наблюдения, в нижней части стойки выполнено отверстие, в которое на амортизаторах из паралона установлен эадатчик, содержащий вращающийся постоянный магнит, управляемый дистанционно при помощи электродвигателя, установленного на амортизаторах.

Изобретение поясняется чертежом, на котором приведен разрез общетхз вида устройства.

На чертеже показана платформа-маятник 1, с установленными на ней сейсмоприемниками 2, жестко скрепляется стойками 3 с диском 4, который накладьсвается на демфирующий цилиндр 5, опирающийся на свинцовую шайбу 6. Позиции 4, 5, 6 посах енные на болт 7, закрепляются гайкой 8 и шайбой 9 жестко скрепляются с шаром 10. Позиции 1-1О в сбое, представляют собой вертикальный маятник, сбалансированный по уровню 11, опирающийся на баббитовую полусферу 12, которая плотно посажена в стойку 13, выполненную в виде цилиндрического стакана. В цилиндрический стакан помещают демпфирующий цилиндр 5 и заполняют его вязкой жидкостью 14. С целью обеспечения (ерметичности шарнирно1Х) узла и демпфирующей системы, верхняя часть стойки 13 и демпфирующоро цилиндра 5, соединены м€жду собой эластичным гофрированным шлангом 15. В нижней части стойки 13 протачивается отверстие, в ко- TOjroe на амортизаторах А, выполненных из паралона устанавливается задатчик, состоящий из врашаюшегося постоянного магнита 16, укрепленного на осях 17. Верхний и нижний фланцы с подшипниками 18 скреплены тремя стойками 19. На удлиненную нижнюю ось закрепляются шкив-маховик 20 который вручную или при помощи электродвигателя 21, соединенного с ним и установленного на амортизаторах Б, раскручивают до заданной частоты. Устройство содерхсит основание 2.2 к крышку 23, снабженую арретирующим устройством 25, обеспе чиваюшим неподвижность платформы-маятника при транспортировке устройства, и уровнем 26, определяющим первоначальное положение основания устройства, установленного на точке наблюдения.

Устройство работает следующим образом.

При медленных наклонах основания 22 с периодом на много превышающим период колебаний полезного сейсмического сигнала, платформа-маятник 1, с установленными на ней сейсмоприемниками 2, остается в отвесном положении - перпендикулярно к горизонтальной плоскости.

При колебаниях внешней среды с периодом полезного сигнала, регистрируемого сейсмоприемниками в области низкочастотного спектра сейсмических волн, при заданной степени демпфирования инертной массы платформы-маятника, последняя не успевает скомпенсировать колебания такой частоты, остается жестко связанной с основанием устройства, контактирующим с внешней средой.

Допустимый угол наклона основания

устройства относительно горизонтальной плоскости составляет 15 .

Определение или контроль параметров сейсмоприемников, установленных в устройстве можно производить Ешпосредственно на точке наблюдения при помощи задатчика установленного в нижней части стойки 13.

При раскручивании постоянного магнита 16 электродвигателем 21, ввеинее переменное магнитное jione этого мигнитп возбужаает в преобрвзов()телях t:eu.Moiipi;(;MHiков ЭДС, в которой заложена информации обо всех основных параметрах этих сейсмоприемников.

Использование предлагаемого устройст1 а в сейсморазведке позволит повысить качество полевого сейсмического материала, а так же надежность и эффек тивность работы низкочастотных сейсмоприемников в условиях вечной мерзлоты, лесотундры, заболоченных районах с неблагоприятными условиями для их установки.

Упрощенная конструкция шарнира и д мпфируюшей системы повысят надежность работы устройства, уменьшат его вес и габариты.

Формула изобретения

1.Устройство для установки низкочастотных сейсмоприемников и прюверки их параметров, содержащее основание, платформу-маятник, с установленныкж на ней разноориентироваинымв сейсмоприемниками, подвес и демпфер, отличающееся тем, что, с целью повышения качества полевого сейсмического материала, подвес платформы-маятника выполнен иа шнире, состоящем из шаре, опирающегося на бабитовую полусферу, которая жестко посажена в стойку, и вместе с помещена в вязкую жидкость, причем шарнир и демпфер совмещены в одном узле, герметически изолированном от внешней среды гибким гофрироваиным шлангом,

2.Устройство по п. 1, отличающая с я тем, что в нижней части стойки на амортизаторах установлен вращающийся постоянный магнит с дистанционным управлением.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Справочник геофизика, М;, Недра, 1966, том-ХУ, с. 618-622.

2.Авторское свидетельство

ф 2161815/25, Q O1V 1/16, 1975.