Скважинный пьезоэлектрический геофон

Авторы патента:

G01V1/20 - специальные приспособления в приемных устройствах, например геофонах

(72) Авторы изобретения

И, Н. Точкин, З. Н. Некрасов, С. Г. Тактаров и А. Д. Павлов (1i ) Заявитель (54) СКВАЖИННЫЙ ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ГЕОФОН

Изобретение относится к звукометрйческим приборам-геофонам и может быть использовано для регистрации проявлений горного давления в шахтных условиях.

Известен скважннный пьезоэлектрический геофон, содержащий цилиндрический корпус датчика с размешвнным в нем у ,одного из торцов пьезоэлементом и регистрирующую аппаратуру )1)

Недостатком такого прибора»»an»»ercs егo односторонняя направленность. Наибольшую чувствительность этот датчик имеет в направлении, перпендикулярном: плоскости пьезопластины, что вызывает необходимость ориентации его в скважине. В труднодоступных местах ориентапия датчика в скважине, как правило, исключается, поэтому эффективность применения подобных устройств сильно снижается.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является скважинный пьезоэлектрический геофон, содержа-) ший корпус датчика, внутри которого размешены перпендикулярно друг другу две прямоугольные пьезопластины, детекI тируюшне звенья и сумматор сигналов

Г2)

Однако s наиболее реальных условиях, когда се@смоакустич еская волна приходит на пьезопластицы под углом, не равным

80, происходит искажение характериоо тик, так как сигналы при этом вычитаются. Наиболее существенное искажение происходит в слунае, когда волна приходит в противофазе, т.е. под углом, приблизительно равным 45О, Для предотвращения этого вводят детектируюшие звенья и суьяиатор, которые вносят свои иска35

1 женин в амплитудно-частотную характеристику сигнала, затрудняющие его анализ, и увеличивают габариты устройства.

Кроме того, требуется тщательный под20 бор пар кристаллов по чувствительности.

Иель изобретения «повышение информативности и достоверности получаемых результатов.

3 9114

Поставленная цель достигается тем, что в скважинном пьезоэлектрическом геофоне, содержашем . регистрирующую аппаратуру, датчик с цилиндрическим корпусом, в котором размещен пьезоэлемент, представляющий собой прямоугольную пластину, прямоугольная пластина пьезоэлемента изогнута по винтовой линии относительно ее оси симметрии, при этом стороны пластины, перпен- i6

Ликулярные этой оси, развернуты отно- . сительно друг друга на 90о.

На фиг. 1 изображена конструкция датчика; на фиг. 2 - пьезопластина.

Скважинный пьезоэлектрический гео- s фон содержит корпус 1 цилиндрической формы, внутри которого размещена пьезо» электрическая пластина 2, выполненная изогнутой по винтовой линии относительно ее симметриии,Пластина 2 закреплена 2о в державке 3 с помошью винта 4. Между пьезоэлектрической пластиной 2 и винтом 4 проложена диэлектрическая прокладка 5. Державка в корпусе 1 крепится ..с помошью винтовой пробки 6 с гермети 2S зируюшими прокладками 7. Передача сигнала с пьезокристалла на регистрирующее устройство осуществляется по кабелю 8, проходяшему в отверстии винтовой пробки 6 и крышки 9. 30

Устройство работает: следуюшим образом.

Сейсмоакустическне волны, возникаюшие в горном массиве в результате динаМических процессов, воздействуют на пьезопластину 2, вызывая ее механические колебания. Механическая деформация, обусловленная колебаниями, вызывает появление электрических зарядов на гранях пьезопластины. Величина образуюшегося заряда или развиваемая ЭДС пропорциональна велИчине сейсмоакустической вол,ны. Механическая деформация, возникаю- шая под действием сейсмоакустической волны, знакопереыенная, поэтому и заряд, „ образующийся на гранях, изменяет знак, что приводит к появлению гармонического

07 4 еигнала. Так как после прекращения действия сейсмоакустической волны колебательный процесс носит затухающий характер, то и сигнал на выходе пьезопластины будет иметь форму гармонического затухающего сигнала, частота колебания и затухание которого будут зависеть от характеристик пластины. Сигнал с пьезопластины 2 по кабелю 8 передается на регистрирующее устройство. Фронт нарастания сигнала и амплитуда первого вступления будут характеризовать сейсмоакустическую волну.

Вьполнение пьезопластины изогнутой по винтовой линии позволяет по сравне.нию с известным увеличить чувствитель ность и уменьшить искажения за счет того, что сейсмоакустическая волна, приходяшая к пластине под углом, близким или равным 45о, вызывает сложение сигнала, что приводит к увеличению его амплитуды на выходе пьезопластины, без искажения формы сигнала.

Формула изобрет ения

Скважикный пьезоэлектрический геофон, содержаший регистрируюшую аппаратуру и датчик с цилиндрическим корпусом, в котором размещен пьезоэлемент, представляющий собой прямоугольную пластину, отличающийся тем, что; с целью повышения информативности и достоверности получаемых результатов, прямоугольная пластина пьезоэлемента изогнута по винтовой линии относительно ее оси симметрии, при этом стороны пластины, перпендикулярные, этой оси, развернуты относительно друг друга на 90, о

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

¹ 84490, ьд. G 01 1/20, 1949.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2669870/25, кл. Ь 01Ч 1/20, 1979 (прототип).

911407

7 у

4 Х

Фиг. 1

Составитель Н. Журавлева

Редактор Р.. видика Техред Ж. Кастелевич Корректор Л. Вокщан

Заказ 1117/35 Тираж 719 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4lS

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

Приемник сейсмических сигналов // 609103

Соединительная муфта для маслонаполненных сейсмоприемных кос // 609102

Устройство для закрепления и транспортирования магнитной пленки в сейсмических станциях и сейсмообрабатывающих машинах // 501371

Сейсмическая коса // 496520

Калибровочный датчик штангового деформографа // 469108

Устройство для сейсмических исследований // 274402

Вибродатчик // 266248

Способ сейсмической разведки // 199441

Тный линейный фильтр // 192423

Сейсмическая разведка // 2396578

Изобретение относится к технологии сейсмической разведки и сейсморазведочному построению представления подземных слоев

Дешифратор // 974331

Устройство для приема сейсмоакустических волн // 1000969

Телеметрическая сейсморазведочная станция с цифровым выходом // 1040445

Скважинный пьезоэлектрический геофон // 1119473

Устройство для наземной сейсмической разведки // 1166033

Соединительная система для сейсмической косы // 2521154

Настоящее изобретение относится к морским сейсмическим исследованиям и, в частности, к соединительной системе, предназначенной для прикрепления оборудования к морской сейсмической косе и отсоединения от нее оборудования. Заявленная группа изобретений включает соединительную систему, предназначенную для присоединения внешнего устройства к участку подводного кабеля, втулку, предназначенную для поворотного присоединения внешнего устройства к сейсмическому кабелю, способ прикрепления внешнего устройства, устанавливаемого на подводном кабеле и прикрепленного к паре манжет, к паре втулок, каждая из которых имеет поясок и возвышающийся выступ, и способ отсоединения внешнего устройства, установленного на подводном кабеле и прикрепленного к паре манжет, каждая из которых выполнена с зазором, от пары втулок, каждая из которых имеет возвышающийся выступ. Причем соединительная система содержит первую втулку, закрепленную вокруг подводного кабеля в конкретном местоположении и имеющую поясок и возвышающийся выступ на своей наружной поверхности, вторую втулку, закрепленную вокруг подводного кабеля на расстоянии от первой втулки и имеющую поясок и возвышающийся выступ на своей наружной поверхности, первую С-образную манжету, присоединенную с возможностью поворота к первой втулке и имеющую внутреннюю поверхность, предназначенную для скольжения по пояску первой втулки, и зазор, образованный в указанной манжете продольным промежутком между концами С-образного контура, при этом ширина промежутка между указанными концами больше максимального окружного размера выступа, выполненного на первой втулке, или равна ему, вторую С-образную манжету, присоединенную с возможностью поворота ко второй втулке и имеющую внутреннюю поверхность, предназначенную для скольжения по пояску второй втулки, и зазор, образованный в указанной манжете продольным промежутком между концами С-образного контура, при этом ширина промежутка между указанными концами больше максимального окружного размера выступа, выполненного на второй втулке, или равна ему. Заявленная втулка содержит поясок, проходящий в окружном направлении вокруг периферии втулки, возвышающийся буртик, расположенный на заднем конце пояска, и возвышающийся выступ, расположенный на противоположном переднем конце пояска и проходящий вдоль части периферии втулки. Заявленный способ прикрепления внешнего устройства включает прикрепление пары манжет, выполненных с зазорами, к внешнему устройству, поворот втулок относительно друг друга для согласования выступов, выполненных на двух втулках, надевание в радиальном направлении манжет на кабель через указанный зазор, перемещение манжет в продольном направлении вдоль кабеля, так что согласованные выступы проходят через зазоры, в заданное положение вокруг внутренней втулки и поворот втулок относительно друг друга для смещения выступов относительно друг друга. Заявленный способ отсоединения внешнего устройства включает поворот втулок относительно друг друга для согласования выступов, выполненных на двух втулках, перемещение манжет в продольном направлении вдоль втулок, так что согласованные выступы находятся в зазорах, до тех пор, пока они не пройдут втулку и снятие с кабеля манжеты, прикрепленной к внешнему устройству, в радиальном направлении. Технический результат заключается в том, что при попутной волне указанные внешние устройства обеспечены прочной фиксацией и предотвращено такое выталкивание вперед внешнего устройства, что манжеты выходят из взаимодействия с поясками, это обеспечивается тем, что выступ препятствует сходу манжеты с пояска, когда промежуток смещен по окружности относительно выступа. 5 н. и 21 з.п. ф-лы, 7 ил.

Система и способ сбора сейсмических данных // 2523734

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано при проведении сейсморазведочных работ. Предложен способ сейсмических исследований, а также устройство и система для его осуществления. Способ предполагает возможность приема данных движения частиц и скорости вращения. Данные скорости движения частиц используются для получения характеристик волнового поля, а данные скорости вращения предназначены для отображения характеристик градиента волнового поля. Устройство включает в себя расстановку сейсмических сенсорных блоков, которые выполнены с возможностью осуществления измерений в связи с сейсмической разведкой, производимой на поверхности. Каждый сейсмический сенсорный блок включает в себя датчик движения частиц и датчик вращения. По найденным значениям характеристик волнового поля и градиента волнового поля строится изображение исследуемой геологической среды. Технический результат - повышение точности разведочных данных. 4 н. и 14 з.п. ф-лы, 13 ил.

Модуль для обработки геофизических данных, соединитель и подсборка // 2580874

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано для сбора геофизических данных. Предлагается модуль (1) для обработки геофизических данных, поступающих по меньшей мере от одного геофизического датчика. Модуль содержит электронную плату (3), предназначенную для обработки геофизических данных, полученных по меньшей мере от одного геофизического датчика, две кабельных секции (4), каждая из которых имеет на одном конце соединитель (15), предназначенный для соединения с указанной электронной платой. Модуль отличается тем, что каждый соединитель (15) формирует одну полуоболочку и каждый соединитель (15) взаимодействует с одной другой полуоболочкой так, что вместе они формируют корпус, в который помещается электронная плата (3). Технический результат - повышение механической прочности корпуса. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 16 ил.

Способ оценки скорости звука в воде в сети акустических узлов // 2585300

Способ для оценки скорости звука в воде в сети акустических узлов, расположенных вдоль буксируемых линейных акустических антенн, в котором множество акустических сигналов передается между узлами, при этом способ содержит следующие стадии: получение двух предопределенных расстояний, каждое из которых разделяет пару узлов ((А, В), (В, С)), размещенных вдоль одной и той же первой линейной акустической антенны (31); для каждого узла из пары первых и вторых узлов ((А, В), (В, С)) получение первой длительности распространения акустического сигнала, переданного между указанным первым узлом и третьим узлом (D), размещенным вдоль второй линейной акустической антенны (32), и второй длительности распространения акустического сигнала, переданного между указанным вторым узлом и указанным третьим узлом (D); и оценку указанной скорости распространения звука в воде как функции указанных двух предопределенных расстояний и указанных первой и второй длительности распространения, полученных для каждой пары узлов. 3 н. и 9 з.п. ф-лы, 7 ил.