Способ определения собственной частоты и степени затухания низкочастотного сейсмического приемника Советский патент 1978 года по МПК G01V1/18 

На чертеже изображена функциональная схема устройства для осуществления предлагаемого способа. Индексами Ш; и т2 обозначена сигнальная обмотка -(рабочая обмотка сейсмоприемника) и обмотка обратной связи (тарировочная обмотка сейсмонриемника) с соответствующими значениями коэффициентов преобразования. При перемещении подвижной массы, вклю чающей в себя и обмотки, на величину X со скоростью X, за счет имеющегося в сейсмоприемнике затухания (электромагнитного, воздущного и т. д.) возникает сила F противодействующая перемещению подвижной массы. Известно, что эта сила может быть выражена как F Hx ,х, где Н - коэффициент пропорциональности; / - степень затухания подвижной массы; m - величина подвижной массы; «Uj- круговая собственная частота подвижной массы. При перемещении подвижной массы на концах сигнальной обмотки возникает напряжение Ui. равное miX (для преобразователя электродинамического типа), где ш i - коэффициент преобразования сигнальной обмотки. Напряжение и I подано на вход электронного усилителя с коэффициентом усиления Кц. На выходе усилителя появляется напряжение U j, которое в нагрузке R, включающей и сопротивление обмотки обратной связи, вызовет ток i равный . Ui Кц. Ток i, протекающий в обмотке обратной связи, взаимодействуя с магнитным полем, вызовет силу FI, приложенную к подвижной массе. Полярность включения обмотки обратной связи выбирают такой, чтобы ток i совпадал по фазе с напряжением U| и сила FI была направлена навстречу силе затухания F. В этом случае при Fi F подвижная масса будет полностью лищена затухания. Известно, что сила FI может быть выражена как i 2 ,(2) где Шг - коэффициент преобразования обмотки обратной связи. При равенстве F и F, приравнивая правые части выражений для этих сил, получим KU 2./Э-|гтоОд-х -- и . тр-нд. 2т 6JoT Из полученного вьфажения видно, что миожитель .U. представляет собой посто/ m OJ J янную ДЛЯ данногоприбора и измерительной установки величину. Следовательно, подбирая ток i путем изменения R до величины, необходимой для приведения затухания подвижной массы -к нулю из выражения (4), легко определяется величина исходной степени затухания сейсмоприемника. Отклоняя подвижную массу сейсмоприемника на некоторую величину путем подачи ее тарировочную обмотку постоянного TOKS кнопкой Кц и последовательно меняя величину R легко подобрать такую величину R, при которой колебания подвижной массы становятся незатухающими. По частоте этих колебаний определяют собственную частоту сейсмоприемника, а по величине R, согласно выражению (4), его затухание. Предложенный способ позволяет измерять параметры низкочастотных сейсмоприемников с произвольным начальным затуханием в их рабочем состоянии, в том числе сейсмоприемников с металлическими каркасами катущек, обеспечит оперативное и более точное измерение и подстройку параметров сейсмоприемников, повысит производительность труда и качество наблюдений и приводит к повыщению геологической эффективности региональных сейсморазведочных работ. Описанный способ испытан авторами при измерении параметров приборов,-разработанных ими же во ВНИИГеофизике. Испытуемые приборы имели собственную частоту 1 Гц, массу подвижной части порядка ш 0,5 кг, исходную степень затухания порядка /3 0,7 (каркас катущки металлический), коэффициент преобразования сигнальной обмотки m 1 500 13 (м) с., тарировочной 2 5, В (м) с. С усилителем обратной связи, имеющим коэффициент усиления К 4, удается полностью компенсировать затухание прибора при значении R порядка 20 ком. Точность определения параметров при этом достигается в долях % по бОд и порядка 2,5% по /Э. Формула изобретения Способ определения частоты и степени затухания низкочастотного сейсмического приемника, основанный на возбуждении и измерении незатухающих колебаний его подвижной массы отличающийся тем, что, с целью повыщения точности измерений исследуемых параметров сейсмоприемника в его рабочем состоянии, в тарировочную обмотку подают в заданной фазе с выходным напряжением сигнальной обмотки переменный ток, пропорциональный скорости смещения подвижной массы, изменяют его величину до значения, обеспечивающего незатухающие колебания массы, и по их частоте определяют собственную частоту сейсмоприемника, а по величине тока, соответствующего этой частоте, вычисляют степень его затухания. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1.Чичинин И. С. и др. Вопросы автоматической калибровки сквозного сейсморегистрирующего канала с магнитной записью при измерениях абсолютных значений смещения, скорости и ускорения сейсмических сигналов. Новосибирск, 1973,Препринт № 5, с. 36. 2.СлуцкоБский А. И., Сейсморазведочная аппаратура, М., «Недра, 1970, с. 51-54.