Стенд для контроля характеристик исполнительных механизмов поверхностных источников сейсмических сигналов Советский патент 1982 года по МПК G01V13/00 

(S) СТЕНД ДЛЯ КОНТРОЛЯ ХАРАКТЕРИСТИК ИСПОЛНИТЕЛЬНЫХ МЕХАНИЗМОВ ПОВЕРХНОСТНЫХ ИСТОЧНИКОВ СЕЙСМИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ

Изобретение относится к сейсмичес кой разведке и может быть использовано для контроля и сопоставления хаоактеоистик исполнительных механиз мов поверхностных источников сейсми ческих сигналов при создании их макетных, опытных и серийных образцов, а также для контроля качества их изготовления , Известно устройство для контроля и сопоставления характеристик поверхностных источников, в которое входит комплекс оборудования, состоящего из скважины, установленных в ней сейсмоприемников и сейсмостанции ко входам которой присоединены скважинные сейсмоприемники. При работе поверхностного источника, установленного вблизи устья скважины, регис рируют сигналы сейсмоприемников и оп ределяют энергию и частотный спектр проходящих волн, что в большинстве практических случаев достаточно для оценки и сопоставления возможностей источников fij. Недостаток устройства состоит в том, что из-за зависимости определяемых характеристик от состава и состояния грунтов нельзя сравнивать получаемые в разное время и разных местах результаты, в каждом новом рёйоне работ необходимо выполнять контрольные проверки. Известно также комплексное уст- ройство контропя характеристик поверхностных источников, которое сост тоит из датчика ускорения и скорости, соединенных с самописцем.- Датчик ускорения крепится к реактивной массе, а датчик скорости - к опорной плите исполнительного механизма по верхностного источника сейсмических сигналов. При работе источника регистрируются зависимости ускорения реактивной массы и скорости опорной плиты .от времени. Полученные записи позволяют определить силу воздейст393ВИЯ на грунт, выходную мощность, частотный спектр излучаемой сейсмической волны и другие характеоистики источника 2. Недостатком плнного устройства яв ляется влияние изменчивости свойств грунта на сопоставимость результатов. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является стенд для контроля характеристик исполнительных механизмов поверхностных источников сейсмических сигналов включающий имитатор грунта и устройство крепления, установленные на фундаменте, и контрольные датчики, соединенные с регистрирующей аппаратурой, силовой гидравлический цилиндр с двухштоковым поршнем, причем полости цилиндра соединены через регулируемы дроссель. В исходном состоянии испол нительный механизм источника сейсмических сигналов установлен и закреплен на рабочем столе стенда. Там же закреплены сменные грузы, имитирующие присоединенную массу грунта М. Дроссель отрегулирован на необходимую величину затухания Н. Подбором высоты рабочей жидкости, образованного под поршнем одностороннего действия, уст«навливают требуемую- жесткость К. Пара-, метры М, Н и К являются характеристиками имитируемого грунта.При работе испытываемого исполнительного механизма источника развиваемого им усилие через опорную плиту передается рабочему столу стенда. Во время движения опорная плита преодолевает силу инерции сменных грузов массой М, жесткость К столба, жидкости и пеоепап давления на дросселе из-за движения жидкости через него. Выходной сигнал источника регистрируется с помощью датчика, установленного на опорной плите и контрольно-измерительной аппаратуры. Изме-няя значения параметров М, Н и К и повторяя указанные циклы работы, получают набор характеристик, позволяющих оценить возмокшости работы ис

сейсмических сигналов на

точника с различными физико-механигрунтахсвойствами З. ческими

Этому стенду присущи сложность и едостаточная имитация грунта, приводящая к ограничению его функциональных возможностей и возникновению побочных явлений, снижающих дос

Кроме того, стенД содержит контрольные датчики 10 и регулирующую аппаратуру 11.

Имитатор 2 грунта выполнен в виде пакета из чередующихся упругоэластичных 12 и металлических 1} элементов . товерность результатов контроля, несовершенство крепления опорной плиты к столу стенда, а также конечная величина жесткости конструкции стола приводящие к нежелательным резонансу, дребезгу, поперечным колебаниям. Из-за малой амплитуды колебаний опорной плиты и малого расхода жидкости через дроссель,работа доосселя неэффективна и не обеспечивает требуемый диапазон изменения величины параметра Н. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей и повышение точности контроля. Указанная цель достигается тем, что в стенде для контроля характеристик исполнительных механизмов поверхностных источников сейсмических включающем имитатор грунта сигналов, и устройство крепления, установленные на фундаменте, и контрольные датчики, соединенные с регистрирующей аппаратурой, имитатор грунта выполнен в виде многослойного пакета из чередующихся упругоэластичных и металлических элементов, устройство крепления выполнено в виде расположенных на фундаменте крЬнштейнов, снабженных зажимными винтами, соединенными с пневмоопорами. На фиг. 1 схематично представлен предлагаемый стенд для контроля характеристик исполнительных механизмов поверхностных источников сейсмических сигналов; на фиг. .2- имитатор. Устройство содержит фундамент 1, имитатор 2 грунта, выполненный в виде многослойного пакета, устройство крепления, состоящее из кронштейнов 3, прижимных винтов и пневмоопор 5 с помощью которых к имитатору 2 грунта прижимается опорная плита 6 контролируемого исполнительного механизма, например гидравлического, выполненного в виде гидроцилиндра, образованного реактивной массой 7 и штоком 8, жестко связанным с рамой 9, оканчивающейся опорной плитой 6. Параметры имитируемого грунта ус танавливаются путем подбора толщины и количества упругоэластичных элементов и массы элементов металлических. Устройство работает следующим об разом. 8 исходном состоянии исполнитель ный механизм источника установлен на имитаторе 2 грунта и прижат к ней винтами k. Силу прижатия контролируют по степени деформации пневмоопор и устанавливают примерно равной по величине весу транспортного средства источника.-Пневмоопоры,обеспечивая необходимую .силу прижатия, не мешают плите совершать колебания, поскольку обладают малой жесткостью. Усилие, создаваемое при работе исполнительного механизма, передается через опорную плиту 6 имитатору 2 грунта, вызывая его деформацию. Регистрирующая аппаратура 11 с помощью датчиков 10 производит контроль выходных си/налов. Предлагаемый стенд, отличаясь, про стотой конструкции, позволяет прибли зить условия контроля к реальным, чем исключаются явления и повышается достоверность контроля. Действительно, равномерно распре дeлeннaя под плитой упругоэластичная поверхность имитатора грунта и устройство крепления, имитирующее реальный прижим весом транспортного средства, создают для плиты условия работы те же, что и при установке ее на грунт в реальной работе.Это позволяет при контроле дополнительно учитывать проявление упругих свойств плиты на характеристики выходного сигнала.Кроме того,появляетс возможность контролировать качество изготовления исполнительного механиз ма по характеру выходного сигнала, а именно люфты в креплении, трещины и другие дефекты вызь1вают при работав высокочастотный дребезг, легко регистрируемый контрольными датйиками 10. При необходимости характеристики имитатора грунта могут быть изменены путем дополнительного введения или исключения упругоэластичных или металлических элементов. Например, величина присоединения массь грунта может регулироваться массой металлических элементов, жестко,сть - применением упругоэластичных элементов. изготовленных из материала различно упругости, или же изменением толщины упругоэластичных элементов, а демпфирование - путем изменения количества упругоэластичных элементов, изготовленных из материала с большим коэффициентом поглощения. В качестве упругоэластичных элементов могут быть использованы листовйя резина различных марок, поро-. лон, линолеум, полиуретан, древесно-волокнистая плита и другие подобные матер1{«алы. Металлические элементы распогагаются между упругоэластичными для равномерного распределения массы и сохранения упругости имитатора грунта, в особенности зоны контакта с опорной плитой источника. Для того, чтобы металлические элементы не ухудшали эластичность всей конструкции имитатора нагрузки, они выполняются разрезными .(фиг. 2). Простота задания характеристик имитируемого грунта путем подбора материала элементов и их количества, долговременная стабильность характеристик, позволяют создать ряд калиброванных имитаторов, соответствующих различным типам грунтов, а также различным поверхностям и сейсмогеологическим условиям. , Использование предложенного стенда позволит повысить производительность труда и точность контрольных измерений при испытании источников за счет воспроизводимости условий контроля, сокращения затрат на определение характеристик источников для выбора оптимальных условий нх эксплуатации в разных районах, а также затрат на работы по контролю характеристикисточников в процессе их разработки и прозводства. Формула изобретения Стенд для контроля характеристик исполнительных механизмов поверхностных источников сейсмических сигналов, включающий имитатор грунтаи устройство крепления, установленные на фундаменте, и контрольные датчики, соединенные с ре -истрирую-. щей аппаратурой, отличающийс я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и повышения точности контроля, имитатор грунта выполнен в виде многослойного пакета из чередующихся упруго эластичных и металлических элементов, устройство крепления выполнено в виде установленных на фундаменте кронштейнов, снабженных зажимными винтами, соединенными с пневмоопорами.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

вып. 219. Новосибирск, с. 118-133.

3.Авторское свидетельство СССР по заявке № 2610372 25(06275), кл. G 01 V 13/00, 1973 (прототип).