Источник фазоманипулированных сейсмических сигналов

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИРЕСПУБЛИК яд со 135 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ ельство СССР 1/135, 1981 62, кл. 181устроических при гео обретемпли туды е 1 нижГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ АВТОРСКОМУ СВИ(71) Тольяттинский политехнический институт(53) 550.83 (088.8)(56) Авторское свидетВ 1087936, кл, С 01Патент США 9 42079119, опублик. 1980.Авторское свидетельство СССР Мф 1163290, кл. С 01 Ч 1/135, 1983, (54) ИСТОЧНИК ФАЗОМАНИПУЛИРОВАННЫХ СЕЙСМИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ(57) Изобретение относится к ствам для возбуждения сейсми сигналов на поверхности суши физической разведке, Цель из ния - повышение сейсмической эффективности путем увеличения а силового воздействия. В бак нее основание выполнено из подвижной и неподвижной частей, причем площадь сечения подвижной части меньше,чем площадь нижнего основания индуктора 4, Подвижная часть нижнего основания жестко соединена с индуктором4, который подвижно сопряжен со стенками корпуса, в результата электромагнитная сила привода, приложеннаяк индуктору 4, всегда направлена согласно с направлением движения излучающего элемента. Корпус бака 1 вывешен относительно индуктора 4 на упругих элементах 10, установленных между верхними основаниями индуктора ибака и выполненных в виде подвижносопряженных перевернутых станков, заполненных газом, причем площади сечения подвижной части нижнего основания бака и основания верхнего стакана равны. В результате происходитполная компенсация изменения внутреннего объема источника вследствие движения излучающего элемента. 1 ил.12Изобретение относится к устройствам для возбуждения сейсмических сигналов невзрывными способами на поверхности суши йри геофизической разведке и предназначено для реализации фаэоманипулированного режима воздействия на грунт, который позволяет уменьшить уровень помех у полученной сейсмической информации и повысить эффективность сейсморазведочных работ.Цель изобретения - повышение эффективности работы источника сейсмических сигналов путем увеличения амплитуды силового воздействия.На чертеже показан предлагаемый источник сейсмических сигналов, разрез.В жестком герметичном баке 1 источника сейсмических сигналов, заполненном жидкостью 2, расположен электрический двигатель возвратно-поступательного движения с якорем 3, спо,собным перемещаться вверх и вниз относительно индуктора 4, В пазах индуктора 4 двигателя расположены обмотки 5 и 6 возбуждения, Индуктор жестко соединен с нижним основанием бака через шпильки 7, а бак 1 соединен с индуктором 4 через объемные упругие элементы, состоящие из верхнего 8 и нижнего 9 стаканов, заполненных газом 10. Зазор между индуктором 4 и корпусом бака обеспечивает воэможность их относительного перемещения. При необходимости на индукторе 4 и якоре 3 укрепляют уплотнительные элементы, ограничивающие перетоки жидкости вдоль зазоров между якорем 3 и индуктором 4 и между индуктором 4 и корпусом бака. Якорь 3 поддерживается в исходном положении относительно индуктора пружинами 11 и 12. Герметичность бака обеспечивается за счет резиновых мембран 13. Полости 2, индуктор 4, якорь 3, корпус и основания бака 1 представляют собой два мультипликатора. Бак 1 размещен на поверхности грунта.Источник работает следующим образом. Под действием веса источника в грунте возникают напряжения сжатия, При подаче импульса тока в обмотку 6 возбуждения двигателя между его якорем 3 и индуктором 4 возникает электромагнитная сила и якорь начинает перемещаться вниз, а индуктор 65669 2вверх. В заполненной жидкостью полос.ти бака под якорем создается давление Р(.), изменяющееся во времени.Через мультипликатор происходитусиление электромагнитной силы. В результате на нижнее основание индуктора и жестко с ним связанное подвижное нижнее основание бака действуетсила10й, (Б Б, ) Р(й),где Б - площадь нижнего основанияиндуктора;Б - площадь подвижного основания бака.15 Так как площадь нижнего основанияиндуктора больше площади подвижногооснования бака, то сила Г, со стороны мультипликатора, приложенная к индуктору и жестко с ним связанному20 подвижному основанию, направленавверх. На неподвижную часть нижнегооснования бака со стороны жидкостидействует силаГ, = Б Р(1),25где Б- площадь неподвижной частинижнего основания.В результате совместного действияусилий, развиваемого двигателем между якорем и индуктором и создаваемо 30го гидравлическим мультипликатором,якорь перемещается относительно егоисходного положения вниз, индуктордвижется вверх, а корпус бака - вниз.Объемный упругий элемент (8,9,10)35 уменьшает объем верхнего мультипликатора за счет встречного двюкения ста -канон 8 и 9 на величинуЬЧ= Б Х,где Я - площадь основания стака 40 на 8;Х - взаимное перемещение стаканов 8 и 9,Указанное изменение объема при условии, что жидкость 2 абсолютно несжимаема, должно быть равным уменьшению объема бака за счет движенияизлучающего элемента относительнокорпуса бака; ь 1,", = Я, Х.Таким образом, необходимо, чтобыплощади сечения подвюкной части нижнего основания бака и основанияверхнего стакана были равны. Предварительно нагруженный весом 55 источника грунт в процессе срабатывания разгружается и поверхностныеслои грунта одновременно с баком движутся вверх.669 4 Источник фазоманипулированных сейсмических сигналов, содержащий электрический двигатель возвратно-поступательного движения с якорем и индуктором, помещенный в содержащий жидкость жесткий герметичный бак с верхним и нижним основаниями и корпусом, подвижно сопряженным с индуктором, излучающую плиту и пригрузочную массу, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения сейсмической эффективности путем увеличения амплитуды силового воздействия, нижнее основание-снабжено подвижной относительно корпуса центральной частью, жестко связанной с излучающей плитой и ин-. дуктором, на который оперт бак через упругий элемент, образованный заполненными сжатым газом подвижно сопря-, женными стаканами, нижний из которых закреплен на индукторе, а верхний имеет рабочую плоцадь, равную площади подвижной части нижнего основания, и закреплен на верхнем основании бака,ВНИИПИ Заказ 5658/41 Тираж 728 Подписное Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 3 1265После окончания действия развиваемой двигателем силы все элементы системы возвращаются в исходное состояние упругими элементами. Движениегрунта при работе двигателя с перемещением его якоря относительно индуктора вниз сопровождается фазой разгрузки грунта. Соответствукпций сейсмический сигнал, начинающийся с фазыразгрузки грунта, можно условно назвать отрицательным.Для создания положительного сейсмического сигнала, характеризующегося тем, что при работе электрического двигателя грунт испытывает в первоначальный момент дополнительноесжатие, импульс тока подается в обмотку 5 возбуждения. При этом междуякорем и индуктором двигателя возникает электромагнитная сила, которая 20перемещает якорь вверх, В заполненной жидкостью полости бака над якорем создается давление Р(1),Через мультипликатор происходитусиление электромагнитной силы. На 25верхнее основание индуктора, которыйжестко связан с подвижным основанием бака, действует сила, направленная вниз:э5 Ф))ф 30где Б- плоцадь верхнего основанияиндуктора.На верхнее основание бака со стороны жидкости действует сила4б 4) ( )з35Бб - плоцадь верхнего основаниябака.В результате совместного действияусилий, развиваемого двигателем между якорем и индуктором и создаваемого гидравлическим мультипликатором,якорь и корпус бака перемещаютсявверх относительно исходного положения, а индуктор с жестко связаннымподвижным основанием бака - вниз,Уве личение объема бака за счет относительного движения подвижного основания бака и его корпуса компенсирует объемный упругий элемент,Подвижное основание перемещается 50 вниз, дополнительно сжимает грунт и формирует сейсмический сигнал, который условно можно назвать положительным,После окончания действия импульсного усилия якорь, индуктор и бак источника упругими элементами возвращаются в исходное положение. При подаче импульсов тока в обмотки 5 и 6 в необходимой последовательности осуществляется требуемая комбинация силовых фазоманипулированных сейсмических сигналовПредлагаемый источник сейсмических сигналов позволяет создавать большее, чем известный удельное усилие, в результате которого формируется сейсмическая волна. Это обусловлено тем, что на подвижное основание бака (излучающий элемент) помимо гидравлической силы действует электромагнитная сила, которая направлена согласно с направлением движения подвижного основания бака,Формула изобретения