Индуктивный сейсмоприемник для сейсмической морской косы Советский патент 1981 года по МПК G01V1/16 

не, механически связанной с упругой пластинчатой пружиной з.

Однако применение этого сейсмоприемника в составе морской сейсмокосы не может обеспечить высокочастотного уплотнения каналов.

Цель изобретения - обеспечение высокочастотного уплотнения каналов и повышение надежности.

Поставленная цель достигается тем, что чувствительный элемент выполнен в виде плоской спиральной катушки индуктивности и расположенной над ней металлической мембраны, делящей полость корпуса на две части, сообщенные между собой.

Включенные в сейсмокосу индуктивные сейсмоприемники совместно с параллельно подключенными к ним конденсаторами образуют резонансные контуры (фильтры-пробки) и позволяют выполнить высокочастотное уплотнение каналов при одной паре соединительных проводов. С помощью резонансных свойств отдельных колебательных контуров обеспечивается их избирательная способность.

На фиг. 1 представлен индуктивный сейсмоприемник для сейсмической морской косы; на фиг, 2 - схема морской сейсмокосы, составленной из индуктивных сейсмоприемников и функциональная схема бортовой аппаратуры.

Индуктивный сейсмоприемник для сейсмической морской косы (фиг.1) содержит корпус 1, внутри которого размещена катушка 2 индуктивности,выолненная, например, печатным способом в форме спирали на неметаллиеском основании 3. Над спиральной катушкой 2, не касаясь ее, располагается металлическая мембрана 4, изготовленная, например, из станиоевой фольги или из тонкой, например, торопластовой пленки с наклеенным на нее металлическим лепестком. Для выравнивания статических давлений в разделяемых этой мембраной полостях индуктивного сейсмоприемника,наприер, возникакнцих при изменениях глубины погружения сейсмокосы, в ней выполнено малое отверстие 5. Упругий элемент б,представляющий собой более жесткую мембрану или сильфон, разделяет воздушную внутреннюю поость, индуктивного сейсмоприемника йсидкостную наружную.

I Герметичныг/1и выводами 7 обеспей.вается электрическое подключение индуктивного сейсмоприемника к наружным соединительным роводникам. Размещаются индуктивные сейсмоприемники в эластичном ланге 8, заполняемом жидкостью с дельным весом меньше единицы для обеспечения плавучести сейсмокосы.

Пример схемы морской сейсмокосы, составленной из индуктивных сейсмоприемников , и функциональная схема

бортовой аппаратуры представлены на фиг.2, причем слева от штрихпунктирной линии показана функциональная схема уплотнения и дешифрации бортовой аппаратуры, а справа от нее - принципиальная электрическая схема морской индуктивности сейсмической косы.

Цифрами 9,10 и 11 обозначены высокочастотные генераторы с подстраиваемой частотой генерации, причем

i f-i i f:

где Ь

- частота генерации первого генератора, f. второго, fj - третьего. Кроме того схема включает смеситель 12 частдт сопротивление нагрузки 13, блок 14 (дешифратор), содержащий полосовые фильтры, настроенные на частоты f/f , 2. Ъ соответственно, детекторы 15, 16 и 17. Сейсмическая коса составлена из последовательно соединенных резонансных LC-контуров. Функции индуктивностей выполняют спиральные катушки индуктивных сейсмоприемников 18,19, п, индуктивност которых равна соответственно L , L . ..L,параллельно которым подключены конденсаторы 20, 21, m емкости, емкость которых равна соответственно С, .С.-.Су,, конструктивно расположенные, например, в корпусах индуктивных сейсмоприемников. Причем спиральные катушки индуктивностей могут быть идентичными, а емкости конденсаторов C.Cg Су выбираются по шкале номиналов емкостей, при этом резонансные частоты колебательных контуров отличаются между собой, т.е.

На вход сейсмической косы через смеситель 12 подается напряжение Ug от генераторов 9,10 и 11,частоты которых устанавливаются равными резонансным частотам LC-контуров.Выходной сигнал снимается с сопротивления нагрузки 13.

Рассмотрим работу индуктивного сейсмоприемника и индуктивной сейсмической косы в комплексе с бортовой аппаратурой при отсутствии сейсмических сигналов и их величин.

Пусть в исходном состоянии частота первого генератора (f. ) настроена в резонанс с собственной частотой контура, составленного сейсмоприемником 18 и конденсатором 20, второго - из сейсмоприемника 19 и конденсатора 21, контура третьего генератора - из сейсмоприемника п и конденсатора т.

В смесителе 12 происходит смешивание несущих высокочастотных сигналов, т.е. выполняется высокочастотное уплотнение каналов.

Сопротивление параллельного контура, как известно, при резонансе максимально для токов резонансной частоты, т.е. цепь, составленная, из последовательно соединенных LC-контуров, обладает селективной избирательностью.

В исходном состоянии сопротивление первого резонансного контура максимально для тока частотой f, , вырабатываемого первым генератором (фильтр - пробка для токов частотой fj ), второго - максимально для тока вырабатываемого вторым генератором, и последнего - для тока, вырабатываемого третьим генератором.Падение напряжения частотой f происходит, в основном, на первом контуре,частотой f - на втором, и частотой f г на третьем.

Падение напряжений на сопротивление нагрузки 13 в исходном состоянии минимально, а на выходе детекторов 15, 16 и 17, ввиду отсутствия модуляции несущей частоты, напряжение практически вообще отсутствует.

Приходящая сейсмическая волна возбуждает колебание жидкости, в элатичном шланге 8, и последняя перемещает упругий элемент б пропорционально амплитуде сейсмического сигнала. Вызванное движением упругого элемента 6 колебание воздуха во внуренней полости индуктивного сейомоприемника заставляет колебаться легкую мембрану 4 вблизи спиральной катушки 2, изменяя ее индуктивность резонансную частоту контура, его характеристическое или волновое сопротивление ( р ° г с конечном счете преобразует колебания, вызванные сейсмическими волнами, в пропорциональный электрический сигнал.

Пусть фронт сейсмической волны возбуждает колебание мембраны индуктивного сейсмоприемника 18. Это влечет за собой изменение индуктивности его спиральной катушки, резонансной частоты первого контура, уменьшение его сопротивления току частотой f , и увеличение падения напряжения на сопротивлении нагрузки 13. С последней напряжение частотой f подается на вход блока 14 полосовых фильтров, далее на детектор 15 и с последнего на вход сейсмостанции.

Чувствительность индуктивного сейсмоприемника практически не зависит от его пространственного положения.

Индуктивный сейсмоприемник мо, жет быть включен, например, как элемент колебательного контура генератора или в цепь его обратной связи. Однако схема включения индуктивных сейсмоприемников в сос« тав индуктивной сейсмической косы (фиг.2) предпочтительна, так как позволяет -выполнить соединение всех сейсмоприемников одной парой проводов, обеспечив высокочастотное уплотнение каналов и их селекцию бортовой аппаратурой.

Таким образом, предлагаемый индуктивный сейсмоприемник позволяет выполнить сейсмическую косу для морской сейсморазведки с применеу

0 -нием одной пары проводников,обеспечив многоканальную .связь путем высокочастотного уплотнения каналов/ дешифрацию, и тем самым повысить ее надежность, сократить вес

5 и габариты, удешевить как саму косу, так и производство морских геофизических работ, повысить производительность труда при их выполнении.

30

Формула изобретения

Индуктивный сейсмоприемник для сейсмической морской косы,содержащий герметичный корпус с уп-ругим элементом и чувствительный элемент, отличающийся тем, что, с целью обеспечения высокочастотного уплотнения каналов

и повышения надежности, чувствительный элемент выполнен в виде плоской спиральной катушки индуктивности и расположенной над ней метгшлической мембраны, делящей

полость корпуса на две части,сообщенные-между собой.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Справочник геофизика, т. 4. М., Недра, 1966, с. 231-232.

2.Авторскоесвидетельство СССР 90060, кл. G 01 V 1/16, 1950.

3.Авторское свидетельство СССР 393708, кл. G 01 V 1/16,1971

(прототип).

5 6