Источник сейсмических сигналов его варианты

( 9) ( 1) 4(5) С 01 Ч 1 155 САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ЬСТВУ ВТОРСНОМ(57) 1Источник сейсм лов, содержащий импул ческий двигатель возв тельного движения с як ром, помещенный в герм бак, заполненный ющк ч а ю щ и й с я тем, вышения сейсмической герметичный жесткий б костью и соединен с и рического двигателя в ическихсный злеатно-посорем и иетичный ж игна- ктри- упадукто естки В 23.А.Милорадов,Ваншельбойм иолитехннческий ный научно-исслет геофизических ью посты,н ющэлект МИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ7 8 пательного движения с относительного переме ГОСУААРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРДО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(71) Тольяттинскинститут и Всесоюдоэательский инсметодов разведки(ЕГО ВАРИАНТЫ). стью, о то, с це ффективн к заполн ндуктором звратновозможно ения.О 1163292. Источник сейсмических сигналов , содержащий импульсный электрический двигатель возвратно-поступательного движения с якорем и индуктором, помещенный в содержащий жидкость герметичный бак с верхним и нижним основаниями и корпусом, жестко соединенным с индуктором импульсного электрического двигателя возвратно-поступательного движения, о т л и ч а ю щ и й -с я тем, что, с целью повышения сейсмической эффективности, верхнее и ниж-.нее основания бака жестко соединенымежду собой и установлены с возможностью перемещения относительно корпуса бака, который вывешен между основаниями на упругих элементах и заполнен жидкостью.Изобретение относится к устройст вождающиеся нагружением или раэгружевам для возбуждения сейсмических сиг- нием грунта, повторяются в определен-,налов невзрывными способами на поверх- ной, задаваемой свип-сигналом последоности суши при геофизической разведке. вательностн.Известен источник для возбУждения 5 Недостатком этого устройства являсейсмических колебаний, содержащий ется низкая эффективность из-за малойгидравлический цилиндр с поршнем дву- амплитуды силовоговоэдействия нагрунт.стороннего действия, который жестко цель иэоб етения - по ь е й - "ель изобретения - повышение сейс-.соединен с опорной плитой. Плита при мическо= эекти носмической эффективности источника сейсжата к грунту дополнительной силой,Основным недостатком этого источни Поставленная цель достигается тем,смических колеба чения работы источника ео х димы, ний,содержащем импульсный электричесчения работы источника необходимы,кроме гидравлического цилиндр порш кий двигатель возвратно-поступательнем, гидронасос с приводом, УпРавляю 15 ного движения с якорем и индуктором,помещенный в герметичный жесткий бак,щее клапанное устройство, следящая икорректирующая системы и Ряд дРУгих заполненный жидкостью, герметичныйсистем и элементов. Источник является жесткий бак заполнен жидкостью и соединен с индуктором электрического дви гателя возвратно-поступательного дви;жения свозможностью относительногоНаиболее близким техническим реше- перемещения.нием к изобретению является источник В источник сейсмических сигналовсейсмических сигналов, содержащий им- по второму варианту, содержащий импульсный электрический двигатель воз- пульсный электрический двигатель воз 25вратно-поступательного движения с яко- вратно-поступательного движения с якорем и индуктором, помещенный в герме- рем и индуктором, помещенный в содертичный жесткий бак, содержащий жид- жащий жидкость герметичный бак с верхкость. Индуктор двигателя жестко сое- иим и нижним основанием и корпусом,динен с корпусом и делит объем внут- З 0 жестко соединенным с индуктором имри корпуса на две части, каждая из пульсного электрического двигателякоторых частично заполнена жидкостью, возвратно-поступательного движения,а частично газом, причем газ выполня- верхнее и нижнее основания бака жестет роль упругого элемента при движе- ко соединены между собой и установлении якоря двигателя относительно ин ны с возможностью перемещения относидуктора. Источник наряду с созданием тельного корпуса бака, который вывегармонических сейсмических сигналов шен между основаниями на упругих элес изменяющейся по определенному зако- ментах и заполнен жидкостью.ну частотой может создавать фазоманигНа фиг. представлен источник сейспулированные сейсмические сигналы 40 мических колебаний, первый вариант;при которых силовые импульсы, сопро- на фиг2 - то же, второй вариант.3 1 63В жестком герметичном баке 1 (фнг.1) источника сейсмических сигналов, заполненном полностью жидкостью 2, расположен электрический двигатель возвратно-поступательного движения с якорем 3, способным перемещаться вверх или вниз относительно индуктора 4. В пазах индуктора 4 двигателя расположены обмотки 5 и 6 возбуждения. Индуктор соединен с баком 1 че рез упругие элементы 7. Зазор между индуктором и баком обеспечивает возможность их относительного перемещения. При необходимости на индукторе 4 и якоре 3 должны быть укреплены 15 уплотнительные элементы, ограничивающие перетоки жидкости вдоль зазоров ,между якорем 3 и индуктором 4 и между индуктором 4 и баком 1, Якорь 3 поддерживается в исходном положении от- .20 носительно индуктора пружинами 8 и 9. Полости 2, индуктор 4 и якорь 3 представляют собой гидравлические мультипликаторы. Бак 1 размещен на поверхности грунта. 25Источник работает следующим образом.Под действием веса источника грунт нагружается и в нем возникают напряжения сжатия. При подаче импульса то- З 0 а в обмотку 6 возбуждения двигателя между его якорем 3 и индуктором 4 создается электромагнитная сила и якорь начинает перемещаться вверх, а индуктор вниз, В заполненной жидкостью по лости бака над якорем создается давление. На верхнее основание бака со стороны жидкости действует сила, направленная вверх, а на верхний торец индуктора со стороны жидкости дейст вует сила, направленная вниз. В результате совместного действия усилий, развиваемого двигателем между якорем и индуктором и создаваемого гидравлическим мультипликатором, якорь пере" 45 мещается относительно его исходного положения вверх, индуктор движется вниз, а корпус вверх. Предварительно нагруженный весом источника грунт .разгружается и поверхностные слои , 50 грунта одновременно с баком движутся вверх.После окончания действия развиваемой двигателем силы все элементы системы возвращаются в исходное сос- ээ тояние упругими элементами.,Движение грунта при работе двигателя с перемещением его якоря относительно индук 290 4тора вверх сопровождается фазой разгрузки грунта. Соответствующий сейсмический сигнал, начинающийся с фазыразгрузки грунта, можно условно назвать отрицательным,Для создания положительного сейсмического сигнала, характеризующегосятем, что при работе электрического.двигателя грунт испытывает в первоначальный момент дополнительное сжатие,импульс тока подается в обмотку 5 возбуждения. При этом между якорем и ин-,дуктором двигателя возникает электро-;магнитная сила, которая перемещаетякорь ВнизБак источника перемещается 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 состояние. При подаче/Фимпульсов тока в обмотки 5 и 6 в необходимой последовательности будет осуществляться требуемая комбинация силовых фазоманипулированных сейсмических сигналов,1Во втором варианте (фиг.2) в индукторе 10 расположены обмотки 11 и 12возбуждения. Упругие элементы 13 удерживают индуктор 10 между нижним 14 основанием и верхним 15, которые жесткосоединены между собой шпильками 16 иподвижны относительно индуктора 10,Основания 14 и 5 и индуктор 10 образуют герметичный эа счет резиновыхмембран 17 корпус, который полностьюзаполнен жидкостью 18. Якорь 19 удерживается в чсходном положении пружи"Гнами 20, Нижнее основание 14, индуктор 1 О и якорь 19 образуют один мультипликатор, а верхнее основание 15,индуктор 10 и якорь 9 - другой мультипликатор. Нижнее основание 14 расположено на поверхности грунта.Сейсмический источник работает сле"дующим образом,При подаче импульса тока в обмотку11 возбуждения двигателя якорь 19 начинает перемещаться вверх, а индуктор 10вниз. В заполненной жидкостью полостикорпуса над якорем создается давление,в результате которого на верхнее основание 14 действует сила, направленнаявверх, а на верхний торец индуктора сила, направленная вниз. В результатепредварительно нагруженный весом ис 1163290точника грунт разгружается, поверхностный слой грунта одновременно с нижнимоснованием движутся также вверх. Послеокончания действия электромагнитнойсилы якорь, индуктор и основания сейс-,мического источника упругими элементами возвращаются в исходное состояние.Движение нижнего основания и прилежащихк нему слоев грунта сопровождаетсяуменьшением сил упругого сжатия зем Оли и формированием сейсмического сиг,нала, который условно можно назватьотрицательным,Для создания положительного сейс мического сигнала, характеризующимся дополнительным сжатием, импульстока подается в обмотку 12. При этом между якорем и индуктором двигателя возникает электромагнитная сила, стремящаяся переместить якорь вниз. В результате основания источника перемещаются вниз и осуществляют дополнительное сжатие грунта и формирование сейсмического сигнала, который услов но можно назвать положительным. После окончания действия сил якорь и индуктор упругими элементами возвращаются в исходное состояние. При подаче импульсов тока в обмотки 11 и 12 в необходимой последовательности будетосуществляться требуемая комбинациясиловых фазоманипулированных сейсмических сигналов.Для создания отрицательных усилий,величина которых превышает вес сейсмоисточника, как по варианту 1, таки по варианту 2 излучающий элемент(бак,основания) прижимается к грунтучерез упругости дополнительной силой,например, весом транспортного средства. В качестве двигателя источникасейсмических сигналов могут использоваться электрические двигатели электГромагнитного, электродинамическогоили индукционно"динамического типа,способные создавать в жидкости необходимое импульсное давление (на фиг,1и 2 показан двигатель индукционнодинамического типа)Положительный эффект заключаетсяв повышении надежности источника засчет исключения различных периферийных устройств, а также эффективности