Устройство для ориентации горизонтальных сейсмоприемников трехкомпонентных установок по заданному азимуту

11440 СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИН 1 Ч 1/40 51 ЫЙ КОМИТЕТ ССС ГОСУДАРС Бюл. Внконаучиут геок сследова- ических производСоюзгеоАизиеияра" о а ны(71) Всесоюзныйтельский инститметодов разведки Научственного объединени(56) 1. Мозженко А.Н, и Померан ва И.В. Сейсмические исследован с аппаратурой "Земля". М., "Нед 1977.2. Маловицкий Я.П. и др. Мор геофизические исследования. М., "Недра", 1977.3. Виноградов Ф.В. Некоторые зультаты опробования скважинног трехкомпонентного сейсмоприемни с автоматической ориентировкой. В сб.: Поперечные и обменные во в сейсморазведке. Под ред. Пузь ва Н.Н. М., "Недра", 1967, с.14 (прототип)(54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОРИЕНТАЦИИГОРИЗОНТАЛЬНЫХ СЕЙСМОПРИЕМНИКОВТРЕХКОМПОНЕНТНЫХ УСТАНОВОК ПО ЗАДАННОМУ АЗИМУТУ, содержащее блок ориентации, соединенный с горизонтальны.ми сейсмоприемниками, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью автоматизации процесса ориентации, блокориентации выполнен в виде магнитнойстрелки с зеркалом, закрепленнымна одном из ее концов, и вращающего-ся зубчатого кольца с установленным на нем лампой осветителя ы Аоторезистором, соединенного через валс основанием, на котором укрепленыгоризонтальные сейсмоприемники.Изобретение относится к сейсмической разведке для регистрации сейсмических сигналов в тех случаях, когда необходимым условием является установка и сохранение осей чув ствительности горизонтальных сейсмоприемников по заданному азимуту, автоматически, без вмешательства человека.Изобретение может использоваться в 10 морской сейсмической разведке при установке его на дно акваторий самоориентирующихся установок сейсмоприемников, в сейсмическом зондировании земной коры и мантии Земли 5 при разбрасывании приборов с вертолетов; при локации источников сейсмических волн, когда. устройство забрасывается в труднодоступные места с помощью авиации и в ряде других 20 областей, где установка и ориентация сейсмоприемников непосредственно человеком затруднена или невоз- можна 30 25Известно техническое решение, в котором используется ручная установка горизонтальных сейсмоприемников в трехкомпонентных устройствах но азимуту ня суше, в котором установка трехкомпонентных приборов, один из которых является вертикальным (Б), а два других - горизонтальные, устанавливаемые по азимуту РЛ), линии азимутов определяются ня пунктах наблюдения с помощью 35 буссоли и закрепляются путем прочерчивания линий в направлениях СеверОг Запад-Восток. Оси направленности горизонтальных приборов совмещаются визуально с нужным направлением 1, 40Недостатком такой установки горизонтальных сейсмоприемников является обязательное присутствие челове, ка, осуществляющего такую установку, исключающее процесс автоматиза ции.Известно устройство, применяемое при работах в морских условиях, где используется подвес, ориентирующий по горизонтали взаимно перпендикулярные 50 горизонтальные и вертикальные сейсмоприемники в пространстве. Ориентация горизонтальных приемников по азимуту здесь отсутствует 121 .Наиболее близким техническим ре1 шением к предлагаемому является система для ориентировки горизонтальных сейсмоприемников, входящих в качестве составляющего элемента в трехкомпонентную установку, используемую в сквзжинных наблюдениях, в которой ориентация горизонтальных сейсмоприемников осуществляется гидроскопическим устройством, являющимся составной частью блока ориентацииНедостатками известной системы ориентации являются необходимость ручной ориентировки системы прежде чем она будет запущена в работу и необходимость включения гироскопа на время измерений, что исключает автоматическое поддерживание заданного азимута и снижает точность установки.11 ель изобретения - автоматизация процесса ориентации горизонтальных сейсмоприемников по заданному азимуту. Сопутствующей целью изобретения является существенное повышение точности установки по азимутам горизонтальных сейсмоприемниковУказанная цель достигается тем, что в устройстве для ориентации горизонтальных сейсмоприемников трех- компонентных установок по заданному азимуту, содержащем блок ориентации, соединенный с горизонтальными сейсмоприемниками, блок ориентации ;:выполнен в виде магнитной стрелки с фзеркалом, закрепленным на одном из ее концов, и вращающегося зубчатого кольца с установленными на нем лампой осветителя и Аоторезистором соединенного через вал с основанием, на котором укреплены горизонтальные сейсмоприемники.На Фиг, 1 показано устройство, разрез на фиг. 2 - электрическая схема устройства. В центре карданного кольца 1 на подшипниках 2 подвешена карданная площадка 3. Подшипники карданного кольца 1 не показаны, В центре площадки 3 закреплена опора 4, в которой установлены подшипники 5, В подшипниках 5 вращается вал 6, на нижнем конце которого закреплено основание 7 горизонтальных сейсмографов 8 - 10. Здесь включены ня одну компоненту по два прибора (сейсмоприемник, противоположный прибору 10, не показан). К основанию 7 прикреплен вертикальный прибор 11, а к его нижней части прикреплены два эксцентричных диска 12 для балансировки1144067 цепь 41 питания. Реле 38 обесточивается и его нормально замкнутыйконтакт 39 закорачивает обмотку мотора 28 Если линия лампы 18 и фотодиода 20, проложенная через центрзубчатого кольца 13, заранее установлена по максимальной оси чувствительности сейсмоприемника 1 -компоненты,то после остановки мотора его осьнаправлена по азимуту Северг.Время остановки мотора ДНИ при .закорачивании его обмотки неболее 0,1 с. При указанной редукцииинерционная ошибка составляет +0,6градуса. Для уменьшения этой ошибки,можно заранее передвинуть приборына это расстояние. Меняя (до уста-новки приборов) положение оси чувствительностей сейсмоприемников,либо вращая по окружности лампу 18и фотодиод 20 на диске шестерни 13,можно предварительно выставлятьлюбой азимут пары горизонтальныхсейсмоприемников. Во избежание самовозбуждения схемы (фиг, 2) реле 33заблокировано конденсатором 35. Лампа 18 и фотодиод 20 могут быть заменены контактом, а зеркало 17вторым контактом.Возможность установки по заданному азимуту горизонтальных сейсмоприемников с точностью, превьппающейв 5-6 раз ручную установку приборов,а главное проведение азимутальнойустановки в местах недоступных человеку, создает значительные преимущества предлагаемого способа и устройства перед известными, Особенноэто вано, когда через заданныепомежутки времени необходимо провести повторный, автоматическийконтроль азимутальной установкиприборов, что представляет интереспри применении устройства при морских работахГлубинные течения могутповернуть установку, опрокинутьи т.д. Суточный или любой другойимпульс кварцевых часов предлагаемойстанции может служить пусковым импульсом реле 38 для повторения самоориентации.Экономический эффект при исполь.зовании предлагаемого устройстваожидается значительным, посколькуоно открывает новые возможностидля быстрого освоения шельфовых зонморей и океанов с целью поискови обнаружения новых месторожденийнефти и газа,всего устройства в кардане 1-3. Кверхнему концу вала 6 прикрепленозубчатое кольцо 13 большого диаметра,в центре которого находится конус 14,на острие которого надет подшипник15 магнитной стрелки 16. На северном конце стрелки 16 закреплено зеркало 17. На зубчатом кольце 13установлена в одной линии лампа 18,линза 19 каллиматора и фотодиод 20. 1 ОВ центре стрелки 16 имеется выступ21, входящий в захват-цапфу 22,прикрепленную к якорю 23 реле 24,которое размещено в центре стакана25, На верхней крьппке размещены блок 1526 электроники, редукционная шестерня 27 и мотор 28 постоянного тока,Все устройство закрыто крьппкой 29;С целью предохранения попадания вкомпас демпфирующей жидкости 30 на . 2 Овал одет сальник 31. Токосъемник 32снимает напряжение с обмоток сейсмоприемников, он одет на вал 6 подшестерней 13.Электрическая схема устройства 25(фиг. 2) содержит реле 33 усилителя34 фотокопии тока, конденсатор 35блокировки, усилитель 36 запускасхемы и его входной конденсатор 37,пусковое реле 38, контакты 39 реле38 и контакты 40 реле 33, гнездаисточника 41 питания, контакт 42блокировки реле 38.Устройство работает следующимобразом.В определенный момент времени навход усилителя 36 (фиг. 2) подаетсяимпульс тока через конденсатор 37и включает реле 38. Контакт 39 включает обмотку мотора 28, цепи питания 40реле-соленоида, лампу 18 и усилитель34 фототока, Контакт 42 самоблокируетреле 38, Мотор через редукторныешестерни 27 и 13 начинает вращатьвал 6 с закрепленным на его нижнем 45конце основанием 7 сейсмоприемников.В это время реле-соленоид поднимаетмагнитную стрелку 16 и прижимаетее к торцу стакана 25, закрепляяее наподвижно. Зубчатое кольцо 13вращается ( - 1 об/мин) и доходитдо того момента, когда световойлуч лампы 18, сфокусированный коллиматором 19, отражаясь от зеркала 17,попадает на фотодиод 20 и вызываетток на входе усилителя 34, В этотмомент срабатывает реле 33 и егоконтакт 40 разрывает на мгновение