Способ возбуждения магнитострик-циОННОй СиСТЕМы Советский патент 1981 года по МПК G01V1/40 B06B1/08 

(54) СПОСОБ ВОЗБУЖДЕНИЯ МАГНИТОСТРИКЦИОННОЙ СИСТЕМЫ

Известен спбсоб возбузкдения магнитострикционной акустической системы излучатель-приемник, при котором, наряду с запускающим сигналом, по обмотке преобразователей пропускают п:эстоянный ток подмагничивания, величина которого обеспечивает работу преобразователей на участке с максимальной крутизной кривой намагничивания |23 .

Однако в этом способе оптимальная величина тока подмагничивания может- достигать значительных величин (до 30 А). Реализация этого способа в скважинных геоакустических исследованиях сдерживается следующими причинами. Технические условия эксплуатации каротажного кабеля, соединяющего скважинный прибор с наземной аппаратурой, не позволяют пропускать по нему ток, величина которого необходима для подмагничивания преобразователе:й. В глубоких скважинах с высокой температурой подмагничивание постоянным током приведет к недопустимому -перегреву обмотки преобразователей. Резкий рост потребления электроэнергии прИ подмагничивании постоянным током приводит к резкому снижению общего КПД акустической систег.1ы.

Наиболее близким к предлагаемому являете; способ возбуждения акустической системы излучатель-приемник, при котором на акустический излучатель подают электрический видеоимпульс со ступенчатыми фронтами,а на вершину видеоимпульса накладывают электрический радиоимпульс с частотой заполнения,равнойрезонансной ч тоте преобразователей. Целью этого способа является получение на выходе акустического приемника прямоугольного электрического импульса с синусоидальным заполнением 3 .

однако при таком способе возбуждения амплитуда первой фазы колебаний преобразователя будет определяться величиной переднего фронта видеоимпульса, а, как известно, скачкообразное изменение воздействия не является оптимальным для полчения максимального отклика коле- бательной системы. Отклик от воздействия переднего фронта видеоимпульса представляет .собой собственные колебания преобразователя около смещенного видеоимпульсом положения равновесия. Амплитуда синусоидального радиоимпульса при этом должна обеспечить, для реализации цли известного способа, амплитуду вынужденных колебаний, во всяком случае, не большую чем максималь-, ная амплитуда колебаний от воздействия переднего фронта, т.е. максимальная амплитуда в излучаемом сигнле будет не. больше, чем амплитуда первой фазы собственных колебаний

преобразователя, что не может удовлетворить условиям акустических измерений при больших затуханиях упругих волн в исследуемых средах.

Жесткие требования, предъявляемые этим способом к подбору фазы радиоимпульса не могут быть выполнен при некотором изменении периода собственных колебаний преобразователя в процессе проведения акустических измерений в реальных скважинных условиях больших давлений и температур. Наличие крутых фронтов в возбуждающе сигнале ведет к расширению спектра излучаемого сигнала. Кроме того, наличие крутых фронтов в электрическом видеоимпульсе делает невозможным его применение для смещения рабочей точки магнитострикционного преобразователя в область максимальной крутизны кривой намагничивания. Существенным недостатком этого способа возбуждения акустической системы с магнитострикцио..ными преобразователями является то, что он не ликвидирует постепенную потерю чувствительности магнитострикционного приемника и необходи.мость его периодической трнировки .

Цель изобретения - повышение общего КПД и надежности магнитострикционной системы излучатель-приемник, снижение напряжения запускающего сигнала, сужение спектра излучаемого импульса и получение Максимальной амплитуды первой фазы-упругих механических колебаний. i. Поставленная цель достигается тем что в известном способе возбуждения акустической системы излучатель-приемник, включающим возбуждение пакетом гармонических колебаний, частота которых равна частоте собственных колебаний преобразователей, наложенным на электрический видеоимпульс со ступенчатыми фронтами, на акустическую систему с согласованными; колебательными контурами подают синусоидальный видеоимпульс низкой частоты заданной полярности с ограниченной вершиной, а на начало участка ограничения накладывают запускающий импульс, причем уровень ограничения обеспечивает работу преобразователей на участке .с максимальной крутизной кривой намагниченности, длительность участка ограничения равна максимально возможному времени распространения акустического сигнала между излучателем и приемником, а начальная фаза запускающего синусоидального импульса равна О или Ic .

На чертеже приведены эпюры возбуждения магнитострикционной системы излучатель-приемник при акустическом каротаже.

Способ осуществляется следующим образом.