Устройство для установки низкочастотных сейсмоприемников и проверки их параметров

Союз Соеетскиа

Социалистических

Республик (31) 601644

1 1 (51) М. Кл.

Ст 01 V 1/16 (й) Дополнительное к авт. свил-ву(22) Эаявлеио21.11.75(21) 2191.365/25с присоединением заявки № 130585 (23) Приоритет (43) Опубликовано 05.04.78,БюллЕтЕнь № 13 (45) Дата опубликования описания 15,03.78

Гкударатаанный какнтет

Соаата Инннатраа СССР аа делан иаабратеннй н открытнй (53) ДК550.&34 (088.8) (72) Автор изобретения

И. Я. Гончарук

Всесоюзный научно-исследовательский институт геофизических методов разведки (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УСТАНОВКИ НИЗКОЧАСТОТНЫХ

СЕЙСМОПРИЕМНИКОВ И ПРОВЕРКИ

ИХ ПАРАМЕТРОВ

Изобретение относится к области виброизмерительной техники и может быть исФ польэовано в геофизическом приборостроении.

Известен способ установки разноориенО

5 тированных низкочастотных сейсмоприемников Z, Х,,т 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 низкоча- 90 стотных сейсмоприемников, по истечении некоторого времени после их установки, перемещение частиц грунта в различных точках под корпусом отдельных сейсмоприемников происходит неравномерно и неоановре 25 менно, что приводит к изменению заданного рабочего положения корпуса.

Изменение рабочего положения корпуса сейсмоприемника вызывает уход инертной массы с нулевой отметки на шкале сейсмаприемника, 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, которая подвешена к верхней части. основания на кардане и представляет собой вертикальный маятник. В нижней части платформы маятника укреплен диск, помещенный и цилиндр с вязкой жидкостью, которая обеспечивает необходимую степень демпфирования платформы-маятника. При этом, жесткий контакт сейсмоприемников с внешней средой осуществляется через шарикоподшипники кардана и вязкую жидкость демпфирующей системы, установленной между платформоймаятником и основанием, контактирующим непосредственно с внешней средой.

r>01»;44

Применение в известном устройстве карданного поцвеса платформы-маятника и вязкой жидкости, и качеств.. демлфера, обеспечивает платформе-маятнику уотс>й»ивов, отвесное положение, не зависящее оТ наклона основания устройства относитель»>9 Ix)ризонтальной плоскости в пределах заданного угла.

Недостатком известного устройства является-то, что наличие в карданном подвесе четырех негерметичнь»х шарикоподшипников снижает надежность работы устройства в полевых условиях, где возможное проникновение в них мелких частиц окружающей среды приведет к заклиниванию подшипни- д ков.

Наличие микролюфтов в незадемпфированных подшипниках кардана может привести к искажению сейсмической информации, т.к. милимикронные смещения внешней сре- щ ды могут гвситься люфтами в подшипниках.

В зависимости От величины этих смещений, переданных сейсмоприемлику через подшипники, сейсмический сигнал может исказиться или вовсе не зарегистрируется сейсмоприемником, что неблагоприятно отразится на качестве полевого сейсмического материала.

Кроме того, разобщенные системы подвеса и демпферв представляктт 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. Зб

Поставленная цель достигается тем, что подвес платформы-маятника III»полнен иа 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 III&poM 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 жицкости до такбй степени вязкости, при которой масса платформымаятника, выведенная из точки равновесия о на угол 20, установится в первоначальное 60 положение за время, в 50 раз превь»шаюшее период собственных колебаций инертной массы сейсмоприемнлка, я в 25 раз лревьппающее период принимаемого сейсмического сигнала.

Например, сейсмоприемник настрог-.нный на собственную частоту f - 1 Гц может осп принять сейсмический сигнал с частотой с си„0,5 гц

П1 и этом, собственная час T01а платформы-маятника (1 оп А) буцет равна ю 1- . 05 с.сиг

50 50 — — =0,02ГциЛи II = — — =О 02 Г»4, апь 25 2

Следует заметить, что разброс степени демпфирования платформы-маятника на 50 М> не отразится на, 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 меныие о чем 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 определять и контролировать заданные параметры сейсмоприемников непосредственно на точке наблюдения, в нижней части стойки выполнено отверстие, в которое на амортизаторах из ларалона установлен задатчик, содержащий вращающийся постоянный магнит, управляемый дистанционно при помощи электродвигателя, установленного на амортизаторах.

Изобретение поясняется чертежом, на котором приведен разрез общего вида устройства.

HB чертеже показана платформа-маятник

1, с установленными на ней сейсмолриемникамн 2, жестко скрепляется стойками 3 с диском 4, который накладывается ла демпфи1эующий цилиндр 5, опираюц»яйся на свинцовую шайбу 6. Позиции 4, 5, 6 посаженные на болт 7, закрепляются гайкой 8 в шайбой 9 жестко скрепляются с шаром 10.

Позиции 1-10 в сбое, представляют собой вертикальный маятник, сбалансированный ло уровню 11, опирающийся на баббитоиую полусферу 12, которая плотно посажена в стойку 13, выполненную и виде цилиндрического стакана. Б цилиндрический стакан помещают демпфирующий цилиндр 5 и заполняют его вязкой жидкостью 14. С целью обеспечения герметичности шарнирного узла и демпфируюшей системы, верхняя часть стойки 13 и демпфлруюшего цилиндра 5, соединены между».обой эластичным гофрн601644 рованным шлангом 15. В нижней части стойки 13 протачивеется отверстие, в которое на амортизаторах А, выполненных из парелона устанавливается зацатчик, состоящий из врешеюшегося постоянного магнита

16, укрепленного на осях 17. Верхний и нижний фленцы с подшипниками 18 скреплены тремя стойками 19. На удлиненную нижнюю ось закрепляются шкив-маховик 20, который вручную или при помощи электродвигателя 2 1, соединенного с ним и установленного на амортизаторах Б, рескручивают до заданной частоты. Устройство содержит основание 22 и крышку 23, снабженную арретируюшим устройством 25, обеспечивающим неподвижность платформы-маятника при транспортировке устройства, и уровнем 26, определяющим первоначальное положение основания устройства, установленного на точке наблюдения. 20

Устройство работает следующим образом.

При медленных наклонах основания 22 с периодом не много превышаюшим период колебаний полезного сейсмического сигна- 25 ла, платформ -vasnHHk 1, с установленными на ней сейсмоприемниками 2, остается в отвесном положении — перпендикулчрно к горизонтальной плоскости.

При колебаниях внешней среды с периодом полезного сигнала, регистрируемого сейсмоприемниками в области низкочастотного спектра сейсмических волн, при заданной степени демйфировения инертной массы платформы-маятника, последняя не успевает 3: скомпенсировать колебания такой частоты, и остается жестко связанной с осндвением устройства, контактирующим с внешней средой, Допустимый угол наклона основания 40 устройства относительно горизонтальной о плоскости составляет 1 5

Определение или контроль параметров сейсмоприемников, установленных в устройстве можно производить непосредственно 45 на точке наблюдения при помощи зедетчика

l устеновленного в нижнеи части стойки 1 3.

При раскручивании постоянного магнита

1 6 электродвигателем 2 1, внен нее переменное магнитное лоле этого магните возбуждает в преобразователях зейгмы:рисл нт— ков ЭДС, в которой заложена ннформацин обо всех основных пара метрах этих сейс моприемников.

Использование предлагаемого устройстве в сейсморазведке позволит повысить качество полевого сейсмического материала, а так же надежность н эффективность работы низкочастотных сейсмоприемыиков в условиях вечной мерзлоты, лесотундры, заболоченных районах с неблагоприятными условиями для их установки.

Упрощенная конструкция шарнира и демпфируюшей системы повысят надежность работы устройства, уменьшат его вес и габариты.

Формула изобретения

1. Устройство для установки низкочастотных сейсмоприемников и проверки их параметров, содержащее основанме, платформу-маятник, с установленными на ней разноориентированными сейсмоприемниками, подвес и демпфер, о т л и ч а ю ш ее с я тем, что, с келью повышения качества полевого сейсмического материала, подвес платформы-маятника ьыполнен на шарнире, состоящем иэ шара, опирающегося на бабитовую полусферу, которая жестко носажена 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 вращающийся постоянный магнит с дистанционным управление м.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Справочник геофизика, М;, Недра, 1966, том-l.У, с. 618-622.

2. Авторское .свидетельство

М 2161815/25, g Ol V 1/16, 1975.

60 1.644

Составитель Е, Вишняков

Редактор Т. Лвдейчик Техред 1 . Келемеш Корректор А. Лакида

Заказ 1653/7 Тираж 702 Подписное

ЦЙИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал Г1ПП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4