Устройство для установки низкочастотных сейсмоприемников и проверки их параметров

(51) М, Кл,Ст 01 Ч 1/ Гкударатаенный какнтет Соаата Инннстраа СССР аа делан иэабретеннй н открытнйоц) П итет Опубликовано 05,04,78,БюллатЕнь13 Дата опубликования описания 15,03,78(72) Автор изобретения Я. Гончарук сесоюэный научно-исследовательский институт методов разведки ических(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УСТАНОВКИ НИЗКОЧАСТОТНЫ СЕЙСМОПРИЕМНИКОВ И ПРОВЕРКИ ИХ ПАРАМЕТРОВ 20 Изобретение относится к области виброизмерительной техники и может быть испольэовано в геофизическом приборостроении.Известен способ установки разноориенщ5 тированных низкочастотных сейсмоприемников Е, Хт где каждый отдельный сейсмоприемник устанавливают непосредственно своим корпусом в контактирующую с ним внешнюю среду. Тяжелая инертная масса низкочастотных сейсмоприемников подвешенная на тонких пружинах, обладает высокой чувствительностью к наклонам: корпуса особенно у горизонтальных сейсмоприемников 11) И Недостатком известного способа является то, что в зависимости от различных неблагоприятных условий среды, в которой произведена установка отдельных низкочастотных сейсмоприемников, по истечении некоторого времени после их установки, перемещение частиц грунта в различных точках под корпусом отдельных сейсмоприемников происходит неравномерно и неодновре 25 2менно, что приводит к изменению заданного рабочего положения корпуса,Изменение рабочего положения корпусасейсмоприемника вызывает уход инертноймассы с нулевой отметки на шкале сейсмоприемника, что вначале приводит к изменению заданных ему параметров, а затем к отказу сейсмоприемника в работе.Известно устройство для установки сейсмоприемников, содержащее основание, платформу, с установленными на ней разноориентированными сейсмоприемниками, котораяподвешена к верхней части. основания накардане и представляет собой вертикальныймаятник. В нижней части платформы маятника укреплен диск, помещенный в цилиндрс вязкой жидкостью, которая обеспечиваетнеобходимую степень демпфирования платформы-маятника. При этом, жесткий контакт сейсмоприемников с внешней средойосуществляется через шарикоподшипники кардана и вязкую жидкость демпфирующей системы, установленной между платформоймаятником и основанием, контактирующимнепосредственно с внешней средой,Применение в известном устройстве карданного полвеса платформы-мяят 11 икя и вязкой жидкости, и качеств лемнфера, обеспечивает платформе-маятнику устой 1 ивое, отвесное положение, не зависящее от наклона Основания уст 1 эОйства Относительно 1 О- ризонтальной плоскости в прелелах заданного угла.Недостатком известного устройства является-то, что наличие в карлацном полвесе четырех цегерметичн 1:1 х шарикополшипников снижает надежность работы устройства в полевых условиях, где возможное проникновение в них мелких частиц окружающей среды приведет к заклиниванию подшипни ков.Наличие микролюфтов в незадемпфированных подшипниках кардана может привести к искажению сейсмической информации, т.к. милимикронные смещения внешней сре- э 0 ды могут гвситься люфтами в подшипниках, В зависимости от величины этих смешений, переданных сейсмоприемцику через подшипники, сейсмический сигнал может исказиться или вовсе не зарегистриоуется сейсмоприем ником, что неблагоприятно отразится ца качестве полевого сейсмического материала.Кроме того, разобщенные системы подвеся и демпферв представляэот собой некоторые неудобства в конструкции при настройке 30 устройства, и также увеличивают его габариты и вес.Целью настоящего изобретения является повышение качества полевого сейсмического материала. ЗбПоставленная цель достигается тем, что подвес платформы-маятника в 1 яполнен на шарнире, состоящем из одного шара, опирающегося нв баббитовую полусферу которая жестко посажена в стойку и вместе 40 с шаром помещена в вязкую жидкость, обеспечивающую смазку шарнира, демпфирование микролюфтов между ша 4 эом и полусферой, в твк же демпфирование платформы-маятника, при этом, шарнирная и демпферная 45 системы совмещены и одном узле, герметически изолированном от окружающей внешней среды гибким гофрированным шлангом, В нижней части стойки на амортизаторах установлен вращающийся постоянный магнит 50 с дистанционным управлением.В качестве вязкой жидкости может быть использован венипол, легко растворяемый техническим глицерином.Необходимая степень демпфирования 55 платформы-маятника подбирается путем разбавления вязкой жидкости до так 1 эй степени вязкости, при которой масса платформы- маятника, выведенная из точки равновесияона угол 20, установится в первоначальное 60 положение за время, в 50 раз превышяюц 1 ее период собственных колебяций инертной массы сейсмонриемндка, и в 25 разиревьпдаюшее период принимаемого сейсмического сигнала,Например, сейсмоприемник настроенныйца собственную частоту 1 1 Гц можетосипринять сейсмический сигнал с частотой0,5 гц,111 эи этом, собственная частоэа платформы-маятника ( 1 пА) будет равнаюп 1. Обс.сог50 50-- =0,02 Гд,или 1 = -- =002 Гц,опь 25 25 Следует заметить, что разбэрос степени демпфирования платформы-маятника на 50 Х не отразится нв, эффективность работы устройства, т.к. перемещение частиц грунта под корпусоМ устройства и его наклон будут иметь еше больший период чем 200 секунд, а угол отклонения массы платформы от нуль-пункта будет значительно меныиеочем 20, что позволяет успешно применить вязкую жидкость в предлагаемом устройстве и эксплуатировать его в полевых условиях при значительных изменениях температуры окружающей среды.Кроме того, с целью получения возможности опрелелять и контролировать заданные параметры сейсмоприемников непосредственно на точке нвблюленетя, в нижней части стойки выполнено отверстие, в которое на амортизаторах из пяралона установлен задатчик, содержащий вращающийся постоянный магнит, управляемый дистанционно при помощи электродвигателя, установленногона амортизаторах.Изобретение поясняется чертежом, на котором приведен разрез общего вида устройства.Нв чертеже показана платформа-маятник 1, с установленными на ней сейсмоприемниками 2, жестко скрепляется стойками 3 с диском 4, который накладывается ца лемпфи 1 эующий цилиндр 5, опираюц 1 ийся на свинцовую шайбу 6, Г 1 озиции 4, 5, 6 посаженные на болт 7, закрепляются гайкой 8 в 1 дайбой 9 жестко скрепляются с даром 10.11 озиции 1-10 в сбое, прелставляют собой вертикальный маятник, сбалансированный по уровню 11, опирающийся на баббитоиую полусферу 12, которая плотно посажена в стойку 13, выполненную и виде цилиндрического стакана, Б цилиндрический стакан помешают лемпфирующий цилиндр 5 и заполняют еговязкой жилкостькэ 14. С целью обеспечения герметичности шарнирного узла и 11 емпфируюд 1 ей системы, верхняя часть стойки 13 и демцфируюшего цилиндра 5, соединены между собэой эластичным гофри 801644рованным шлангом 15, В нижней частистойки 13 протачивается отверстие, в которое на амортизаторах А, выполненных изпаралона устанавливается зацатчик, состоящий из врашаюшегося постоянного магнита16, укрепленного на осях 17, Верхний инижний фланцы с подшипниками 18 скреплены тремя стойками 19. На удлиненнуюнижнюю ось закрепляются шкив-маховик 20,который вручную или при помощи электродвигателя 21, соединенного с ним и установленного на амортизаторах Б, раскручивают до заданной частоты, Устройство содержит основание 22 и крышку 23, снабженную арретируюшим устройством 25, обеспечивающим неподвижность платформы-маятника при транспортировке устройства, иуровнем 26, определяющим первоначальноеположение основания устройства, установленного на точке наблюдения, 20Устройство работает следуюшим образом.При медленных наклонах основания 22с периодом на много превышающим периодколебаний полезного сейсмического сигнала, платформа-маятниК 1, с установленными на ней сейсмоприемниками 2, остается в отвесном положении - перпендикулчрно к горизонтальной плоскости.При колебаниях внешней среды с нерио- зодом полезного сигнала, регистрируемогосейсмоприемниками в области низкочастотного спектра сейсмических волн, при заданной степени демпфирования инертной массыплатформы-маятника, последняя не успевает З:скомпенсировать колебания такой частоты, иостается жестко связанной с осндваниемустройства, контактируюшим с внешнейсредой,Допустимый угол наклона основания 40устройства относительно горизонтальнойоплоскости составляет 1 5Определение или контроль параметровсейсмоприемников, установленных в устройстве можно производить непосредственно 45на точке наблюдения при помоши задатчикаГустановленного в нижнеи части стойки 1 3,При раскручивании постоянного магнита1 6 электродвигателем 2 1, внец нее переменное магнитное ноле этого магнита возбуждает в преобразователях зейгмы:ри:цц -ков ЭДС, в которой заложена информацияобо всех основных пара метрах этих сейс моприемников.Использование предлагаемого устройствав сейсморазведке позволит повысить качество полевого сейсмического материала,а так же надежность н эффективность работы низкочастотных сейсмоприемников в условиях вечной мерзлоты, лесотундры, заболоченных районах с неблагоприятнымиусловиями для их установки.Упрощенная конструкция шарнира и демпфируюшей системы повысят надежность работы устройства, уменьшат его вес и габариты,Формула изобретения1, Устройство для установки низкочастотных сейсмоприемников и проверки их параметров, содержащее основанме, платформу-маятник, с уставовленнымн на ней разноориентированными сейсмоприемниками, подвес и демпфер, о т л и ч а ю ш ее с я тем, что, с целью повышения качества полевого сейсмического материала, подвес платформы-маятника ьыполнен на шарнире, состоящем иэ шара, опирающегося на бабитовую полусферу, которая жестко носа- жена в стойку, и вместе с шаром помещена в вязкую жидкость, прячем шарнир и демпфер совмещены в одном узле, герметически изолированном от внешней среды гибким гофрированным шлангом.2. Устройствопоп. 1, отлич аюш а я с я тем, что в нижней части стойки на амортизаторах установлен врашаюшийся постоянный магнит с дистанционным управлениемм.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1, Справочник геофизика, М;, "Недра , 1966, том.У с, 618-622.2, Авторское свидетельствоМ 2161815/25 4 01 Ч 1/16, 1975.601.644 Составитель Е, ВишняковРедактор Т. Авдейчик Техред М. Келемеш Корректор А. 11 акид каз 1653/7 ЦЙИИПИ Г 1 одписноеовета Миниси открытийая наб., д, 4 13 Фили 1 ПП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектна Тираж 702 ударственного комитета С по делам изобретений 5, Москва, Ж, Раушс