Сеймоприемник
Иллюстрации
Показать всеРеферат
Союз Советскик
Социалистических
Респубпик
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕПЬСТВУ („)864219 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву— (22) Заявлено 230779 (21) 2780031/18-25 с присоединением заявки Йо(23) Приоритет
Опубликовано 150981 Бюллетень М 34
Дата опубликования описания 15.0981 (51)М. Кл.З
G 01 V 1/16
G 01 V 1/38
Государственный комитет
СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 550. 834 (088.8) (71 ) Заявитель разведки (54) СЕИС 40ПРИЕМНИК
Изобретение относится к аппаратуре для морской сейсмической разведки, в частности к сейсмоприемникам.
Известны различные типы сейсмоприемников давления, например пьезоэлектрические из сегнетовой соли, состоящие из корпуса, чувствительного элемента и мембраны из керамики титаната бария с цилиндрическими чувствительными элементами из тонких пластинок 1 .
Эти сейсмоприемники характеризуются малой выходной мощностью на низких частотах, неравномерностью частотной характеристики на низких час- 15 тотах, необходимостью применения соглас1 ющих элементов и др.
Наиболее близким к изобретению техническим решением является электрокинетический сейсмоприемник для 20 . приема сейсмических сигналов, в котором в качестве преобразователя переменных давлений в электрические сигналы применена пористая пластинка, помещенная в закрытую упругими мембра- 5 нами. заполненную жидкостью камеру, снабженная наложенными на ее поверхности токопроводящими электродами, соединенными с выводами сейсмоприемника и служащими для снятия с поверх- 30 ности пластинки переменной ЭЛС, возникающей вследствие протекайия жидкости через поры пластинки 21.
Недостатком этого сейсмоприемника является тор что противодействующая мембрана изолирована от внешней среды, т.е. закрыта наглухо, а активная мембрана находится под влиянием гидростатического и переменного давления сейсмического сигнала. При этом под действием гидростатического давления мембраны сейсмоприемника прогибаются. В последующем при воздействии сейсмического низкочастотного сигнала деформация мембраны сейсмоприемника может оказаться нелинейной.
В результате этого динамический диапазон сужается, уменьшается чувствительность приемника и нарушается линейность преобразования сейсмических сигналов. Все это снижает эффективность его применения при сейсмических исследованиях на море.
Цель изобретения — расширение динамического диапазона, повышение точности преобразования.
Поставленная цель достигается тем, что в сейсмопрнемнике, содержащем корпус, закрытый с торцов упругими мембранами, заполненный жидкостью и
864219 разделенный на две камеры пористой пластинкой, снабженной токопроводящими электродами, в одной из камер параллельно пористой пластинке установлена жесткая перегородка, снабженная капиллярно-пористым диском и образующая с пористой пластинкой дополнительную камеру, заполненную воздухом.
Расширение динамического диапазона в предложенном сейсмоприемнике достигается тем, что в камере с противодействующей мембраной установлена дополнительная жесткая перегородка, снабженная капиллярно-пористым диском, устранена изолирующая крышка со стороны противодействующей мембраны и в камере, образованной между пористой 35 пластинкой и дополнительной жесткой перегородкой, имеется воздушный объем.
Устранение изолирующей крышки с противодействующей мембраны позволяет скомпенсировать влияние гидростатического щ давления внутри корпуса сейсмоприемника с помощью воздушного объема.
При этом мембраны находятся в контакте с внешней средой (водой). Это да= ет возможность устанавливать давление внутри сейсмоприемника, равным внешнему. При этом избыточная нагрузка на мембраны исчезает и деформация мембраны до прихода сейсмического сигнала практически становится незначительной. Таким образом, в случае воздействия переменного сейсмического сигнала, мембраны работают в линейной части характеристики и, тем самым, сейсмический сигнал воспринимается в широком диапазоне изМенения его амплиту-Зъ ды без искажений. о На чертеже изображен сейсмоприемник, разрез.
Он состоит из цилиндрического электроизоляционного корпуса 1, по- 4О ристой пластинки 2, с двух сторон которой расположены два токопроводящих электрода 3, жесткой перегородки 4 с капиллярно-пористым диском 5, воздушного объема б, упругих мембран 7 и камер 8-10, заполненных полярной жидкостью, например ацетонитрилом.
Устройство работает следующим образом.
При погружении сейсмоприемника в воду через определенное время давление внутри прибора устанавливается равным внешнему. Гкдростатическое давление (Р т ) компенсируется за счет протекания жидкости иэ камеры 8 через капиллярно-пористый диск 5 и сжатия воздушного объема. 6 ° Переменное давление сейсмического сигнала (Р ) через мембрану 7 передается в камеру 10, тогда как в камере 9 g) давление практически не изменяется ввиду большого гидравлического соп ротивления капиллярно-пористого диска по сравнению с гидравлическим сопротивлением пористой пластинки. 65
При воздействии сейсмического сигнала одновременно на обе мембраны 7 вызывало бы движение жидкости через пористую пластинку 2 в противоположных направлениях, т.е. из камеры 9 в камеру 10, а из камеры 10 в камеру 9 °
В результате этого перепад давления на пористой пластинке 2 и, следовательно, выходной электрический сигнал были бы равны нулю. Поэтому, чтобы регистрировать полезный сигнал со стороны камеры 10, необходимо устранить передачу переменного сейсмического сигнала в камеру 9 со стороны камеры
8. Это достигается установлением между камерами 9 и 8 жесткой перегородки
4, снабженной капиллярно-пористым диском 5 и воздушным объемом б. Диаметр пор капиллярно-пористого диска
5 в несколько раз меньше, чем диаметр пор пористой пластинки 2, поэтому прохождение жидкости из камеры 8 в каме-. ру 9 несколько загерживается и за это время осуществляется прием полезных сейсмических волн. Размеры дисков 5 и 2, диаметр пор выбираются с таким расчетом, чтобы временная задержка прохождения жидкости из камеры 8 в камеру 9 или наоборот из камеры 9 в камеру 8 обеспечивала регистрацию полезного сигнала без искажений,а. значение задержки, в свою очередь> задается в зависимости от применяемой методики сейсмических наблюдений.
Время регистрации полезного сигнала зависит от методики сейсмических наблюдений и может изменяться в широких пределах 1 — 10 с и более. Переменное сейсмическое давление P через мембрану 7 передается в камеру 10, фильтрует рабочую жидкость через пористую пластинку 2 эа счет упругих действий воздушного объема б и тем самым вызывается на выходных электродах 3 переменная ЭДС, которая передается к регистрирующей аппаратуре. При этом тот же сейсмический сигнал, действующий на мембрану 7 со стороны камеры
8 в камеру 9, в период приема полезных сейсмических сигналов не поступит, так как его поступление в камеру
9 задерживает очень большое гидравлическое сопротивление капиллярно-пористого диска 5. Из-за того, что постоянная времени прохождения жидкости через звено, состоящее из капиллярнопористого диска 5 и воздушного объеиа б, в несколько раз больше, чем постоянная времени прохождения жидкости через звено пористой пластинки 2 и воздушного объема б.
Предлагаемый сейсмоприемник повышает эффективность в морской сейсмо - разведке, расширяет область применения, в частности при. глубоком сейсмическом зондировании на море.
Формула изобретения
Сейсмоприемник, содержащий корпус, закрытый с.торцов упругими мембранами, 864219 р» Рею
Ftm
Составитель Т.Райкова,.
Техред A. Савка Корректор E.Ðîøêo
Редактор С,Лыжова
Заказ 7778/68 Тираж 735
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4 5
Подписное
Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4 заполненный жидкостью и разделенный на две камеры пористой пластинкой, .снабженной токопроводящими электродами, отличающийся тем, что, с целью расширения динамического диапазона и повышения точности, в одной иэ камер параллельно пористой пластинке установлена жесткая перегородка, снабженная каппилярнопористым диском и образующая с пористой пластинкой дополнительную камеру, Уаполненную воздухом.
Источники информации, принятые .во внимание при экспертизе
1. Шапировский H.È. и др. Морская геофизическая разведка. Баку, "Азернешр", 1962, с.41-45.
2. Авторское свидетельство СССР
В 108098, кл. G 01 V 1/16,1956 (про- тотип) .