Устройство для возбуждения сейсмических колебаний

Устройство для возбуждения сейсмических колебаний

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

O9I (И) СОЮЗ СОВЕТСКИХ

OWWI

РЕСПУБЛИК

3(У) tq 01 Ч 1/04

ТЕНИЯ ео

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3303747/18-25 (22) .19.06.81 (46) 30.08.83 ° Бюл. М 32 (72) Ю.A. Бару, Г.С. Водаков, А.Б. Гершман, A.È. Макогон и С.Г. Осятинский (71) Специальное проектно-конструкторское и технологическое бюро по погружному,электрооборудованию для бурения скважин и добычи неФти

ВНПО "Потенциал" (53) 550. 83(088.8) (56), 1. Авторское свидетельство СССР

9 475580, кл. Q 01 Ч 1/147, 1966.

2. Авторское свидетельство СССР

II 205322, кл. G 01 V 1/143, 1966 (прототип). (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОЗБУЖДЕНИЯ

СЕЙСМИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЙ, содержащее электромеханический преобразователь с электрической схемой,.включающей соединенные последовательно обмотку .преобразователя, источник электрической энергии, зарядное и разрядное устройства и включенный парал.лельно им конденсаторный накопитель, о т л и ч а ю щ е е с я тем,.что, с целью упрощения и уменьщения массы и габаритов устройства эа счет выбора оптималЬной Формы нисходящей ветви разрядного импульса тока параллельно конденсаторному накопителю включены последовательно соединенные индуктивность и вентиль, причем катод вентиля соединен с по- ложительнъм выводом конденсаторного накопителя. б

1038896

Изобретение относится к устройствам для получения механических колебаний для сейсморазведки с применением поверхностных источников возбуждения сейсмических волн.

Известно. устройство для возбужде- 5 ния сейсмических колебаний, содержащее электрическую схему, состоящую из источника электрической энергии, зарядного устройства, конденсаторного накопителя и разрядного устрой- 10 ства, например, управляемого вентиля, и включенную на обмотки электромеханического преобразователя (1 ).

Недостатком данного устройства является отсутствие рекуперации в 15 накопитель энергии, запасаемой в обмотке электромеханического преобразователя, что снижает КПД устройства.

Наиболее близким к предлагаемому 20 является устройство для возбуждения сейсмических колебаний, содержащее электромеханический преобразователь с электрической схемой, включающей соединенные последовательно обмот25 ку преобразователя, источник электрической энергии, зарядное устройство, разрядное устройство и вклю- ченный параллельно им конденсаторный накопитель. Достоинством указанного устройства является то, что после полного разряда конденсатор" ного накопителя и начала его перезарядки открывается обратный вентиль, и в цепи обратный вентильобмотка преобразователя протекает ток, ниспадающий по экспоненциальному закону. Этот ток поддерживается за счет энергии, запасенной в обмотке, и в результате чего эта энергия используется в процессе 40 электромеханического преобразования энергии в импульс силы (2 ).

Недостатком известного устройства является то, что нарастание раз" рядного тока происходит по синусо" 45 идальному закону, а спад — по экспоненте, т.е. задняя часть импульса тока оказывается затянутой. В электродинамических источниках сейсмических колебаний обычно используются электромеханические преобразователи линейного типа с магнитной системой, которые имеют пазную конструкцию с системой полюсов чередующейся полярности. Поэтому при затянутой форме задней части импуль-:55 са тока для того, чтобы сохранить направление деФствия силы, проходит- ся увеличивать размер полюсного деления. Это приводит к необходимости увеличения энергии, эапасае- 60 мой в конденсаторном накопителе, т.е. в конечном счете, к усложнению и увеличению массы всего. устройства. Цель изобретения - упрощение и уменьшение массы и габаритов уст- 65 ройства за счет выбора оптимальной формы нисходящей ветви разрядного импульса тока.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для возбуждения сейсмических колебаний, содержащем электромеханический преобразователь с электрической схемой, включающей соединенные последовательно обмотку преобразователя, источник электрической энергии, зарядное и разрядное устройства и. включенный параллельно им конденсаторный накопитель, параллельно конденсаторному накопителю включены последовательно соединенные индуктивность и вентиль, причем катод вентиля соецинен с положительным . выводом конденсаторного накопителя.

На фиг. 1 представлена схема предлагаемого устройства; на фиг. 2графики изменения во времени тока и напряжения на накопителе.

Устройство содержит электрическую схему, включающую источник 1 электрической энергии, зарядное устройство 2, конденсаторный накопитель 3, разрядное устройство в виде вентиля 4. Электрическая схема вклю" чена на обмотки 5 и 6 злектромеханического преобразователя 7. Электродинамическая сила передается поверхности через опорный элемент 8, а реактивный импульс воспринимается инертной массой 9. Параллельно конденсаторному накопителю включены последовательно соединенные неуправляемый вентиль-10 и индуктивность

11, причем катод вентиля 10. соеди« нен с положительным выводом конден- саторного накопителя 3.

Устройство работает следующим образом.

От источника 1 электрической энергии через зарядное устройство 2 производится заряд конденсаторного накопителя 3 до напряжения 0, полярность которого указана на фиг. 1.

По команде с сейсмостанции на разрядный вентиль 4 в момент t> подается управляющий сигнал, разрядный вентиль 4 открывается и начинается колебательный разряд накопителя на обмотки 5 и 6 электромеханического преобразователя 7. В качЕстве электромеханического преобразователя использован, как пример, двухобмоточный преобразователь электродийамического типа с обмотками, соединенными последовательно. При протекании тока разряда „ по обмоткам 5 и 6 возникают магнитные поля, взаимодействие которых приводит к образованию электродинамической силы, которая через опорный элемент 8 передается грунту, а реактивный импульс воспринимается инертной массой 9.

1038896

Составитель Н.Чихладзе

Редактор В.Пилипенко Техред С. Мигунова Корректор Г.Огар

Тираж 710 Подписное

ВНИИПИ Государственньго комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

«» ««

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

Заказ 6225/53

Ток разряда iH до момента t> про-, текает за счет энергии, запасенной в конденсаторном накопителе 3, при этом напряжение заряда накопителя уменьшается от своего максималь- . ного значения U до нуля. Начиная с момента с.„, ток поддерживается за счет энергии, запасенной в магнитных полях обмоток 5 и 6, при этом происходит перекачка этой энергии в накопитель 3, который начинает 10 заряжаться до напряжения обратной полярности (на фиг. 1 эта полярность указана в скобках ). При этом неуправляемый вентиль 10 открывается, и начинается колебательный разряд накопителя на индуктивность 11.

Индуктивность 11 выбирается значительно большей, чем индуктивность обмоток 5 и 6 преобразователя 7, поэтому ток через индуктивность 11 О меньше основного тока разряда, а время этого процесса больше времени основного разряда. В момент t2 уп" равляеваяй вентиль 4 закрывается, и через накопитель 3 теперь протекает лишь ток ip, который замыкается через индуктийность 11 и вентиль 10.

В момент t 3 вентиль 10 отключается, а конденсаторный накопитель 3 оказывается заряженным до напряжения

U положительной полярности, величйна которого определяется разницей межцу энергией первоначального заряда накопителя 3 и энергией, израсходованной на совершение полезной работы, перемещение инертной массы 9 и потери в цепях устройства.

После момента t устройство roЭ тово к возбуждению следующего импульса. При необходимости напряжение заряда накопителя 3 может быть увеличено путем дополнительного заряда от источника 1 и зарядного устройства 2. Использование изобретения за счет обеспечения синусоидальной форьы нисходящей ветви разрядного импульса тока позволяет упростить и уменьшить габариты и массу. сейсмических источников колебаний электромеханического типа.