Устройство для приема сейсмических колебаний Советский патент 1979 года по МПК G01V1/16 

Изобретение относится к области разведочной геофизики, в частности к сейсморазведочной аппаратуре, и предназначено для приема колебаний в сейсмическом диапазоне частот. Известно устройство, представляющее собой датчик ускорений грунта, в котором роль инертной массы выполняет гидравлическая жидкость 1 , Недостатком этого устройства является необходимость создания вакуума, создание и поддержание постоянной герметичности, что сложно и неэкономично при эксплуатации в полевых производственных условиях; снижение надежности и чувствительности вследствие разгерметизации при механических и климатических воздействиях, Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению являе ся усгройство, представляющее собой пьезоэлектрический акселерометр, содержаший основание, опорный стержень, упру гий элемент, пьезопреобразователь, кольцевой инерционный груз .2. Недостатками этого устройства являются низкая надежность, так как неограниченная деформация упругого элемента, а вместе с ним и пьезоэлемента, относительно инерционной массы при сильных механических воздействиях ведет к разрушению пьезоэлемента; низкая помехоустойчивость, так как и вертикальная и горизонтальная составляющие механи ческого воздействия через упругий элемент деформируют в равной степени плошадь пьезопреобразователя. Целью изобретения является повышение надежности и помехоустойчивости устройства. Цель достигается тем, что в предлагаемом устройстве между основанием и торцом кольцевого инерционного груза введен ограничительный зазор, а упругий элемент установлен с зазором по отношению к пьезопреобразовагелю и связан с ним посредством переходника опорного стержня, при этом пьезопреобразователь опирается на переходник в , лежащей на геометрически чувствительной оси пьезопреобрааователя.

При сильных механических воздействиях со стороны основания максимально возможная деформация пьезовлемента 0ля выбранной геометрии контролируется ограничительным зазором между торцом груза и основанием, чем и обеспечивается надежность устройства. А передача механического воздействия по цепи: основание опорный стержень - переходник в точку опоры пьезопреобразователя делает предложенную конструкцию устройства более помехоустойчивой к механическим воздействия, не параллельным геометрически чувствительной оси. При этом обеспечивается высокая чувствительность и максимально возможный динамический диапазон напряжения сигнала;

На чертеже изображен общий вид npeaлагаемого устройства, которое имеет -кольцевой инерционный груз 1, во внутренней полости которого жестко укреплен по периметру пьезопреобразователь 2, например на уступе 3 стяжной гайкой 4. Упругий элемент 5 составляет одно целое с опорным стержнем 6, в центре которого установлен эластичный упругий переходник 7. Упругий элемент 5 установлен с зазором по отношению к пьезопреобразователю 2 и жестко зафиксирован по периметру, например стяжными гайками 4 и 8.

Основание 9 жестко укреплено на кон це опорного стержня 6, -например, с по-. мощью резьбового соединения и образует с торцом груза 1 зазор. Герметичность внутренней Полости обеспечивается залиБ кой эластичного герметика через технологические отверстия 10 в основании 9.

Устройство работает следующим образом.

При механическом воздействии на ос нование 9, усилие передается посредством опорного стержня б с переходником 7 на пьезопреобразоватепь 2, который дефор мируясь, образует на электродах напряжение сигнала. Далее это напряжение поступает на усилительно-индикаторное устройство сейсмостанции.

Наличие ограничительного зазора меж ду основанием в торцом инерционного груза предохраняет от разрушения пьезоэлемент при сильных механических воздействиях, чем повыщается его надежность и долговечность в условиях производственных полевых работ.

Устранение контакта пьезопреобразователя всей Площадью с упругим элементом вводом между ними зазора и передачей механического (сейсмического) воздействия в точку опоры при помощи пер&ходника делает устройство по сравнению с известным более помехоустойчивым, что позволяет повысить качество принимаемой, регистрируемой и обрабатываемой сейсмической информации.

Для обеспечения получения однополярного сигнала и удобства в эксплуатации предложенная конструкция устройства может быть выполнена симметричной. Для этого с противоположной торцовой стороны инерционного груза устанавливают идентичные детали: пьезопреобразователь, опорный стержень с упругим элементом и эластичным переходником, основание.

Формула изобретения

Устройство для приема сейсмических колебаний, содержащее основание, опорный стержень, упругий элемент, пьезопреобразователь, кольцевой инерционнь й груз, отл ичающееся тем, что, с целью повышения надежности и помехоустойчивости устройства, между основанием и торцом кольцевого инерционого груза введен ограничительный зазор, а упругий элемент установлен с зазором по отнощению к пьезопреобразователю и связан с ним посредством переходника, при этом пьезопреобразователь опирается на переходник в точке, лежащей на геометрически чувствительной оси пьезопреобразователя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 333476, кл. G 01 Р 15/12, 1968.

2.Авторское свидетельство СССР NO 41880О, кл. G 01 Р- 15/О8, 1972.

10 9