Молекулярно-электронный сейсмоприемник

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советскнк Социалистических Республик(51)М. Кл. Н 01 С 9/22 с присоединением заявки Йо Государствеииый комитет СССР ио делам изобретений и открытий(088.8) Дата опубликования описания 15.04.81(54) МОЛЕКУЛЯРНО-ЭЛЕКТРОННЬЯ СЕЙСМОПРИЕМНИК Изобретение относится к измерительной технике, в частности к устройствам для регистрации. механических сигналов, связанных с сейсмическими процессами.Известно использование молекулярно-электронных преобразователей в качестве чувствительных элементов в приемниках сейсмических волн 1.Однако этот сейсмоприемник имеет большую погрешность измерений, связанную с неконтролируемым уходом во времени параметров датчика из-за изменения физических и химических параметров рабочей жидкости. 15Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является сейсмоприемник с электромеханическим преобразователем, который содержит установленное в кожухе основание, преобразователь и калибратор. Электро- химический преобразователь жестко связан с основанием, а калибратор выполнен в виде катушки, размещенной в магнитном поле постоянного магнита, и соединен тягой с дополнительными инерционными массами, связанными штоками с мембранами преобразователя, жестко соединенными между собой и расположенными на пружинном подвесе. Сейсмоприемник снабжен арретиром длязащиты механической системы от повреждения при транспортировке и установке на станции или в скважине 121.Однако этот сейсмоприемник такжехарактеризуется значительной погрешностью измерения. Это связано с тем,что электромагнитный калибратор вызывает смещение через тягу инерционныхмасс, связанных штоком с мембранамипреобразователя, совершающими сложныеколебания, что приводит к появлениюна выходе ложных сигналов. Кроме того,сейсмоприемник с калибратором нуждается в индивидуальной тарировке, которая периодически должна повторяться,что требует демонтажа сейсмоприемникаиз скважины. При экоплуатации сейсмоприемника вследствие перекоса катушки относительно магнитного зазора илипопадания механических частиц, например пыли или стружки, погрешность калибратора, а, следовательно, и самогосейсмоприемника увеличиваются. Смещение преобразователя, кроме того, неоднозначно калиброванному сигналу,что также приводит к погрешностям измерения,Цель изобретения - уменьшение по-грешности измерений,Формула изобретения 40 45 Цель достигается тем, что в молекулярно-электронном сейсмоприемнике калибратор выполнен, по крайней мере, из одного пьезоэлемента, установленного между одной из мембран преобразователя и основанием и жестко связанного с, ним, причем ось поляризации пьезоэлемента совпадает с осью чувствительности преобразователяТакое выполнение молекулярно-электронного сейсмоприемника обеспечивает смещение преобразователя при калибровке на величину, пропорциональную напряжению и электромеханическойпостоянной пьезоэлемента, которые измеряются независимо перед установкойв корпусе сейсмоприемника с.малымипогрешностями. Малые погрешности обусловлены также стабильностью электромеханической постоянной во времени.На чертеже схематически представлена конструкция предлагаемого молекулярно-электронного сейсмоприемника,Он содержит кожух 1 и массивноеоснование 2, молекулярно-электронныйпреобразователь, выполненный например, в виде электрокинетического илидиффузионного преобразователя, содержащего заполненный рабочей жидкостью 3 корпус 4, ограниченный поторцам мембранами 5. Внутри корпусапомещена пористая преобразующая перегородка 6 с электродами 7. Междукорпусом преобразователя и основанием расположен калибратор 8, выполненный из одного или нескольких пьезоэлементов 9 с электродами 10, подключенными к генератору (на чертежене показан). Возможно применение биморфных пьезоэлементов. Преобразователь может быть выполнен также диффузионного электрохимического типа.Пьезоэлементы 9 установлены таким образом, что с осью чувствительностипреобразователя совпадает направление деформации при подаче калибровочного напряжения.Молекулярно-электронный сейсмоприемник работает следующим образом.В рабочем режиме сейсмоколебанияпочвы воспринимаются основанием 2 ипередаются через жесткие пьезоэлементы 9 калибратора 8 на корпус 4преобразователя. Смещение корпусаприводит к перетоку рабочей жидкости через пористую перегородку 6вследствие инерционности жидкости.Переток жидкости вызывает появление выходного сигнала вследствие сменения зарядов диффузной части двоиногослоя в случае применения электрокинетического преобразователя, как представлено на чертеже или измененияскорости конвективного подвода реагирующего вещества в случае использования преобразователя диффузионноготипа. При калибровке сейсмоприемникана электроды 10 пьезоэлементов подается напряжение фиксированной частоты и амплитуды от внешнего генерато. ра, При этом происходит деформацияпьезоэлемента в направлении оси чувствительности сейсмоприемника, пропорциональная прилаженному напряжениюи электромеханической постоянной пьезоэлемента, Последняя определяетсядо или после установки в сейсмоприемник с помощью лазерного интерферометра и зеркала, наклеенного на пьезо элемент. Определение электромеханической постоянной после установкикалибратора в сейсмоприемник приводит к дополнительному снижению погрешности. Стабильность же электромеханической постоянной пьезоэлемента исключает необходимость периодическойтарировки калибратора, Возможна калибровка сейсмоприемника в скважине впроцессе эксплуатации. Молекулярно-электронный сейсмоприемник, содержащий размещенный в корпусе с основанием молекулярно- электронный преобразователь вибраций и калибратор, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерения, калибратор выполнен, по крайней мере из одного пьезоэлемента, установленного между преобразователем и основанием и жестко связанного с ним, причем ось поляризации пьезоэлемента совпадает с осью чувствительности преобразователяИсточники информации, принятые во внимание при экспертизе1, Касимзаде М.С. и др. Электро- кинетические преобразователи информации"Энергия", 1973, с,90-93.2, Авторское свидетельство СССР 9 448766, кл. 0 019/18, 22.12,72 (прототип).ое Фнляз . "Изгент", г.ужгород, ул,Проектная,4 аз 1887/80 ВНИИПИ Еосуда по делам из 13035, Москва, Тираж 784 Подпиственного комитета СССРбретений и открытийЖ, Раушскя наб., д.4/5