Сейсмометр

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 09) (11) (51)4 601 Ч 02230 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ АВТОРСКОМУ ЕТЕЛЬСТВУ алалов, А.С.Беля.В.Ратушный8.8)видетельство ССС01 Ч 1/16, 1968.детельство СССР01 Ч/16, 1970. в,(54) СЕЙСМОМЕТР (57) Изобретение о логии и сейсморазв использовано для и ности трехкомпонен носится к сеисмодке и может бытьмерения, в частного, величин смеизобретения являтвительности прирении частотного щении среды. Целью ется повьппение чув одновременном расши диапазона. Цель до нием в качестве пр игается применебразователя плас СУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ(56) Авторское сВ 257776, кл. САвторское свиУ 338868, кл, С тины из ферромагнитного материала,прошитой намагничивающими и измерительными обмотками. Пластина консольно закреплена в корпусе сейсмометра и снабжена на свободном концежестко скрепленной с ней инерционноимассой. Намагничивающие обмотки соединены с источником постоянного тока, а измерительные - с усилителямии регистраторами. При колебанияхинерционной массы вследствие изгибапластины изменяется магнитная связьмежду обмотками, что приводит к появлению сигнала, пропорциональноготретьей производной от смещения. Втрехкомпонентном варианте пластинавыполнена состоящей из двух перпендикулярных идентичных пластин с обмотками, скрепленных торцами друг сдругом, что обеспечивает при соответствующем вычитании и суммировании сигналов измерение трех компонент колебаний. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.1302230 1Изобретение относится к технике регистрации колебаний при сейсмологических и сейсморазведочных исследованиях, в частности к многокомпонентным измерениям величины смещения час тиц среды, и мсжет быть использовано при сейсморазведочных работах и в сейсмологической практике.Цель изобретения - повышение чувствительности при одновременном рас ширении частотного диапазона.На фиг. 1 и 2 изображен сейсмометр, однокомпонентный вариант; на фиг. 3 и 4 - то же, трехкомпонентный вариант; на фиг. 5 - схема электри 15 ческих соединений обмоток трехкомпонентного сейсмометра.Сейсмометр (фиг.1) состоит из корпуса 1, в котором жестко закреплен преобразователь 2, к свободному концу которого жестко прикреплена инерционная масса 3. В пластине преобразователя 2 выполнены отверстия, в которые уложены намагничивающая обмотка 4 и измерительные обмотки25 5 и 6, симметричные относительно продольной оси преобразователя. Намагничивающая обмотка 4 соединена с источником постоянного тока. Измерительные обмотки 5 и 6 соединены последовательно.Трехкомпонентный вариант сейсмометра состоит из корпуса 1, в котором жестко закреплена первая пластина 7 преобразователя. К свободному 35 концу этой пластины жестко прикреплена вторая пластина 8, снабженная на свободном конце инерционной массой 3, также жестко прикрепленной к этой пластине. В пластинах 7 и 8 вы-. 10 полнены отверстия, в которые уложены намагничивающие обмотки 9 и 10, измерительные обмотки 11-14. Намагничивающие обмотки 9 и 10 соединены последовательно с источником 15 по- ф 5 стоянного тока.Измерительные обмотки 11-14 соединены с усилителями 16-19 соответственно, Выходы усилителей 16 и 17 соединены с входами усилителя 20, 50 осуществляющего операцию вычитания. Выходы усилителей 18 и 19 соединены с входами усилителя 21, также осуществляющего операцию вычитания.Выходы всех усилителей также соединены с входами усилителя 22, осуществляющего операцию сложения.Сейсмометр работает следующим образом. 2При смещении корпуса 1 на инерт"ную массу 3 действует инерционнаясила, пропорциональная произведениюмассы на ускорение корпуса. Эта силавызывает в пластинах 7 и 8 механи" ческие напряжения, пропорциональныеускорению корпуса 1. Изменение механических напряжений вызывает пропорциональное им изменение электрофизических свойств материала пластин.Этовызывает изменение связи между намагничивающими обмотками 9 и 10,соединенными с источником 15 постоянного тока, и измерительными обмотками11-14 преобразователей. АмплитудаЭДС, возникающей в измерительных обмбтках, пропорциональна скорости изменения соответствующего вектораинерционной силы и усиливается уси-лителями 16-19. Разность напряженийна выходах усилителей 16 и 17 пропорциональна третьей производной отсмещения по оси Х (Б = К Х ), Разность напряжений на выходах усилителей 18 и 19 пропорциональна третьейпроизводной от смещения по оси У(Б== КУ)., Сумма напряжений на выходах усилителей 16-19 пропорциональнатретьей производной от смещения пооси я (Н = К К),Использование изобретения позволяет повысить чувствительность и точность измерения сейсмических колебаний одновременно в трех направлениях,особенно при измерениях в скважинахна большой глубине - не менее, чемв 10 раз, и расширить частотный диапазон, Повышается также надежностьизмерения в связи с тем, что преобразователь не имеет подвижных частей,выполнен из прочной электротехнической стали достаточно большого сечения, что допускает значительные перегрузки без нарушения работоспособности, не нуждается в демпфировании,арретировании и установке по уровню.Точность измерения повышается такжев связи с тем, что чувствительностьпреобразователей практически не зависит от температуры в диапазоне от-20 до + 120 С, а использование длянамагничивания постоянного тока невносит дополнительных погрешностейот его нестабильности.Использование постоянного тока намагничивания позволяет поднятьразрешающую способность преобразователя в связи с отсутствием шумовот эффекта Баркгаузена и магнито 3 13 стрикции. Увеличению чувствительности также способствует жесткость конструкции преобразователя, позволяющая применять инерционную массу большой величины.Формула изобретения1, Сейсмометр, содержащий корпус, инерционную массу, упруго подвешенную в корпусе, и преобразователь, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью .повышения чувствительности при одновременном расширении частотного диапазона, преобразователь выполнен в виде пластины из ферромагнитного материала, один конец кото 02230 4рой жестко закреплен в корпусе,другой конец жестко скреплен с инерционной массой, причем в пластине симметрично относительно продольнойоси выполнены отверстия, в которыхразмещены намагничивающие и измерительные обмотки.2. Сейсмометр по п.1, о т л и -ч а ю щ и й с я тем, что, с целью Ю обеспечения возможности измерениятрех компонент сейсмоколебаний,пластина выполнена в виде двух идентичных пластин, снабженных измерительными и намагничивающими обмотками 15 и соединенных торцами с поворотомсвоих плоскостей друг относительнодруга на 901302230 г. Составитель М.СпасскииТехредЛ.Сердюкова Корректор С,Шекма Редактор Н.Тупи Заказ 1215 сн еское предприятие, г.Ужгород, ул.Проектна Производст полиг 6 Тираж 731 НИИПИ Государственно по делам изобретени 035, Москва, Ж, Р Подпкомитета СССРи открытийшская наб , д.4