Сеймоприемник Советский патент 1981 года по МПК G01V1/16 G01V1/38 

(54) СЕЙСМОПРИЕМНИК

Изобретение относится к аппаратуре для морской сейсмической разведки, в частности к сейсмоприемникам. Известны различные типы сейсмоприемников давления, например пьезоэлект рические из сегнетовой соли, состоящие из корпуса, чувствительного элемента и мембраны из керамики титаната бария с цилиндрическими чувствительными элементами из тонких пластинок D-D Эти сейсмоприемники характеризуют ся малой выходной мощностью на низких частотах, неравномерностью частотной характеристики на низких частот х, необходимостью применения сог элементов и др. Наиболее близким к изобретению техническим решением является электрокинетический сейсмоприемник для . приема сейсмических сигналов, в кото ром в качестве преобразователя переменных давлений в электрические сигналы применена пористая пластинка, помещенная в закрытую упругими мембр нами, заполненную жидкостью камеру, снабженная наложенными на ее поверхности токопроводящими электродами, соединенными с выводами сейсмоприемника и служащими для снятия с поверх ности пластинки переменной ЭЛС, возникающей вследствие протекаййя жидкости через поры пластинки . Недостатком этого сейсмоприемника является то что противодействующая мембрана изолирована от внешней среды, т.е. закрыта наглухо, а активная мембрана находится под влиянием гидростатического и переменного давления сейсмического сигнала. При этом под действием гидростатического давления мембраны сейсмоприемника прогибаются. В последующем при воздействии сейсмического низкочастотного сигнала деформация мембраны сейсмоприемника может оказаться нелинейной. В результате этого динамический диапазон сужается, уменьшается чувствительность приемника и нарушается линейность преобразования сейсмических сигналов. Все это снижает эффективность его применения при сейсмических исследованиях на море. Цель изобретения - расширение динамического диапазона, повышение точности преобразования. Поставленная цель достигается тем, что в сейсмоприемнике, содержащем корпус, закрытый с торцов упругими мембранами, заполненный жидкостью и разделенный на две камеры пористой пластинкой, снабженной токопроводящи ми электродами, в одной из камер параллельно пористой пластинке установ лена жесткая перегородка, снабженная капиллярно-пористым диском и образую щая с пористой пластинкой дополнител ную камеру, заполненную воздухом. Расширение динамического диапазона в предложенном сейсмоприемнике достигается тем, что в Kar/iepe с прот водействующей мембраной установлена дополнительная жесткая перегородка, снабженная капиллярно-пористым диско устранена изолирующая крышка со стороны противодействующей мембраны и в камере, образованной между пористой пластинкой и дополнительной жесткой перегородкой, имеется воздушный объе Устранение изолирующей крышки с прот водействующей мембраны позволяет ско пенсировать влияние гидростатическог давления внутри корпуса сёйсмоприемника с помощью воздушного объема. При этом мембраны находятся в контак те с внешней средой (водой) . Это возможность устанавливать давлени внутри сейсмоприемника, равным внешнему. При этом избыточная нагрузка на мембраны исчезает и деформация мембраны до прихода сейсмического си нала практически становится незначительной. Таким образом, в случае воз действия переменного сейсмического сигнала, мембраны работают в линейной части характеристики и, тем самым, с омический сигнал воспринимается в ши роком диапазоне изменения его амплит ды без искажений. о На чертеже изображен сейсмоприемник, разрез. Он состоит из цилиндрического электроизоляционного корпуса 1, пористой пластинки 2, с двух сторон ко торой расположены два токопроводящих электрода 3, жесткой перегородки 4 с капиллярно-пористым диском 5, воздушного объема б, упругих мембран 7 и камер 8-10, заполненных полярной жидкостью, например ацетонитрилом. Устройство работает следующим образом. При погружении сейсмоприемника в воду /через определенное время давление нутри прибора устанавливается равным внешнему. Гидростатическое давление (РСТ.) компенсируется за счет протекания жидкости из камеры 8 через капиллярно-пористый диск 5 и сжатия воздушного объема 6. Переменное давление сейсмического сигнала (Р) через мембрану 7 передается в камеру 10, тогда как в камере 9 давление практически не изменяется ввиду большого гидравлического сопротивления капиллярно-пористого диск по сравнению с гидравлическим сопротивлением пористой пластинки. При воздействии сейсмического сигнала одновременно на обе мембраны 7 вызывало бы движение жидкости через пористую пластинку 2 в противоположных .направлениях, т.е. из камеры 9 в камеру 10, а из камеры 10 в камеру 9. В результате этого перепад давления на пористой пластинке 2 и, следовательно, выходной электрический сигнал бЕлли бы равны нулю. Поэтому, чтобы регистрировать полезный сигнал со стороны камеры 10, необходимо устранить передачу переменного сейсмического сигнала в камеру 9 со стороны камеру 8. Это достигается установлением между камерами 9 и 8 жесткой перегородки 4, снабженной капиллярно-пористым диском 5 и воздушным объемом 6. Диаметр пор капиллярно-пористого диска 5 в несколько раз меньше, чем диаметр пор пористой пластинки 2, поэтому прохождение жидкости из камеры 8 в каме-ру 9 несколько задерживается и за это время осуществляется прием полезных сейсмических волн. Размеры дисков 5 и 2, диаметр пор выбираются с таким расчетом, чтобы временная задержка прохождения жидкости из камеры 8 в камеру 9 или наоборот из камеры 9 в камеру 8 обеспечивала регистрацию полезного сигнала без искажений,а значение задержки, в свою очередь, задается в зависимости от применяемой методики сейсмических наблюдений. Время регистрации полезного сигнала зависит от методики сейсмических наблюдений и может изменяться в широких пределах 1 - 10 с и более.Переменное сейсмическое давление Р через мембрану 7 передается в камеру 10, фильтрует рабочую жидкость через пористую пластинку 2 за счет упругих действий воздушного объема б и тем самым вьазывается на выходных электродах 3 переменная ЭДС, которая передается к регистрирующей аппаратуре. При этом тот же сейсмический сигнал, действующий на мембрану 7 со стороны камеры 8в камеру 9, в период приема полезных сейсмических сигналов не поступит, так как его поступление в камеру 9задерживает очень большое гидравличейкое сопротивление капиллярно-пористого диска 5. Из-за того, что постоянная времени прохождения жидкости через звено, состоящее из капиллярнопористого диска 5 и воздушного объена б, в несколько раз больше, чем постоянная времени прохождения жидкости через звено пористой пластинки 2 и воздушного объема б. Предлагаемый сейсмоприемник повышает эффективность в морской сейсморазведке, расширяет область применения, в частности при.-глубоком сейсмическом зондировании на море. Формула изобретения Сейсмоприемник, содержащий корпус, закрытый с-торцов упругими мембранами..

заполненный, жидкостью и разделенный на две камеры пористой пластинкой, -снабженной токопроводящими электродами, отличающийся тем, что, с-целью расширения динамического диапазона и повышения точности, в одной из камер параллельйо пористой пластинке установлена жесткая перегородка, снабженная каппилярнопористым диском и образующая с поЛт Р

ристой пластинкой дополнительную камеру, Заполненную воздухом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

№ 108098, кл. G 01 V 1/16,1956 (прототип) .