DE1915418A1 - Elektrodynamischer Erdbebenmesser - Google Patents

Elektrodynamischer Erdbebenmesser

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DE1915418A1
DE1915418A1 DE19691915418 DE1915418A DE1915418A1 DE 1915418 A1 DE1915418 A1 DE 1915418A1 DE 19691915418 DE19691915418 DE 19691915418 DE 1915418 A DE1915418 A DE 1915418A DE 1915418 A1 DE1915418 A1 DE 1915418A1
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magnet
earthquake
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knife
magnets
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DE19691915418
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Fedosejenko Nikolai J
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INST FIZ ZEMLI IM O J SMIDTA A
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INST FIZ ZEMLI IM O J SMIDTA A
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01VGEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V1/00Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting
    • G01V1/16Receiving elements for seismic signals; Arrangements or adaptations of receiving elements
    • G01V1/18Receiving elements, e.g. seismometer, geophone or torque detectors, for localised single point measurements
    • G01V1/181Geophones

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Description

  • ELEKTRODYNAMISCHER ERDBEBENMESSER Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf geophysikalische Geräte, insbesondere auf hochempfindliche tragbare elektrodynamische Erdbebenmesser, die zur Benutzung sowohl in Tieflöchern, als auch auf der Erdoberfläche zur Erfassung schwacher und entfernter saismatiecher Signale zur Verminderung; der Störungen und Aussonderung des Nutzsignals bestimmt sind.
  • Die bekannten elektrodynamischen Erdbebenme sser enthalten zwei koaxiale Magnetsysteme, von welchen das eine System. das als träge Masse ausgebildet ist, von dem anderen System durch das in den Spalten beider Magnete mit den in diesen untergebrachten Spulen erzeugte Streufeld abgestoßen wird (siehe zum Bespiel Urheberschein N°142780, Klasse 42 C, 42, 1961).
  • Die erwähnten elektrodynamischen Erdbebenmesser arbeiten nur auf einer festen Frequenz, da die Eigenfrequenz der trägen Masse durch deren Gewicht bestimmt wird und sich nicht ändern kann, wodurch der Anwendungsbereich dieser Erdbebenmesser begrenzt wird. Ueber hinaus sind die Spulenwicklungen nicht zum Einsatz bei hohen Temperaturen geeignet.
  • Zweck der vorliegenden Erfindung ist es, die erwähnten Mängel zu beseitigen.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde einen elektrodynamischen Erdbebengeber zu schaffen, der bei Temperatur.
  • änderungen von - 80 bis +130°C ohne Anwendung irgendwelch@@ Kompensationseinrichtungen funktionsfähig ist, keine mit der Elastizitätsswelle verbundene Schwingungsbegrenzung hat, was kennzeichnend für Schwingungssysteme ist, wo als Aufhängung der trägen Masse verschiedenartige Federn Verwendung finden, und die Gewinnung niederfrequenter seismischer Signale mit deren Distanzänderung beim insatz des Gerätes unter hohen und niedrigen Temperaturen in Tieflöchern ermöglicht.
  • Diese Aufgabe wird mit Hilfe eines elektrodynamischen Erdbebenmessers gelöst, der zwei koaxiale Magnetsystême enthalt, vonwelchen das eine als träge Masse ausgebildete System1 von dem anderen System durch das in den Spalten beider Magnetsysteme mit den in diesen untergebrachten Spulenwicklungen erzeugte Streufeld abgestoßen wird, bei dem gemäß der Erfindung zwei koaxiale Magnete angeordnet sindg von welchen der eine zum Halten des als trage ,Masse dienenden Magnetsystems in neutraler Nullage und der andere zur Anderung der Eigenperiode und der Ausschwingperiode des gleichen Systems bestimmt istt Zweckmäßig ist es, beide Magnete am Gehäuse des Erdbebengebers parallel zu den beiden Magnetsystemen verstellbar derart anzuordnen, daß einer von diesen nur mit dem als träge Masse dienenden Magnetsystem und der andere mit den beiden Systemen in Wechselwirkung steht.
  • Beide Magnete werden vorzugsweise in Innern des als träge Masse dienenden Magnetsystems derart angeordnet9 daa es möglich ist diese an der Achse des Erdbebenmessers entlang zwecks Zusam menwirkung mit diesem Magnetsystem zu verstellen.
  • Dank solcher konstruktiven Ausführung ist es gelungen, einen niederfrequenten elektrodynamischen Erdbebenmesser zu schaffen, der einen leistungsstarken Umsetzer hat, welcher den Einsatz des Gerätes in Bohrlöchern ohne Signalvorverstärkung ermöglicht, und der fähig ist, bei Umgebungstemperaturen von -8Q bis +130°C zu arbeiten.
  • Im folgenden wird die Erfindung durch die Beschreibung konkreter Aüsführungsbeispiele und anhand der beigefügten Zeichnungen erläutert.
  • Es zeigen: Fig. 1 = eine Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Erbebenmessers (Längsschnitt); Fig. 2 eine weitere Ausführungsvariante des Erdbebenmessers (Längsschnitt).
  • Der erfindungsgemäße elektrodynamische Erdbebenmesser nach der ersten Ausfübr':ingsvariante enthalt im Gehäuse 1 (Fig. 1) zwei koaxial angeordnete Magnetsysteme (oberes und unteres), von welchen das eine (obere) System als träge Masse dient. Bei Magnetsysteme bestehen aus Magneten 2 und 3 und den Magnetleitungen 4 und 5. Die Wicklungen der Spulen 6 und 7 des oberen und unteren Magnetsystems sind entsprechend in den Spalten des unteren und des oberen Magnetsystems untergebracht.
  • Die Spule 7 sitzt auf der Achse 8 des Erdbebenmessers, während die Spule 6 an dem Magnetleiter angeordnet ist.
  • Am Gehäuse @ sind parallel zu beiden Magnetsystemen die koaxialen Ringmagneten 9 und 10 verstellbar angeordnet. Magnet 9 ist zum Halten des oberen Magnetsystems in Nullstellung und der als Astasierungsmagnet ausgeführte Magnet 10 - zur Änderung der Eigenperiode und der Ausschwingperiode des gleichen Systems bestimmt.
  • Der Ringmagnet 9 dient als Rauptmagnetfeder, die das obere Magnetsystem abstützt. Da dieses System genau in der Mitte angeordnet ist, so ist die Kraft der Wechselwirkung zwischen dem System und dem Magneten 9 am ganzen Umfang gleich.
  • Dadurch ist es möglich die träge Masse ohne Benutzung einer Dänpfungswicklung zu halten, eine stufenlose Regelung und eine recht niedrige Eigenfrequenz des Systems zu gewährleisten.
  • Darüber hinaus wirken die elastischen Kräfte der Scheiben 11 in der zur Bewegungsachse der trägen Masse senkrechten Richtung und reichen dazu aus, diese bei Schlägen, Stößen usw.
  • in die Arbeitsstellung zurückzuführen.
  • Die Herabsetzung der Eigenfrequenz der trägen Masse wird dadurch erreicht, daß das Magnetfeld des Astasierungsmagneten 10 mit dem Streufeld des oberen und unteren Magnetsystems, die sich gegenseitig abstoßen (Polarität N-N), zusammenwirkt, wodurch die die träge Masse haltende Rückstellkraft vermindert und folglich die Eigenperiode der trägen Masse vergrößert wird.
  • Die Gesamtregelung der ligenperiode und der Ausschwingperiode wird durch Verstellen der Magneten gegenüber den Magnetsystemen erreicht.
  • Bei der zweiten Ausführungsvariante des Erdbebenmessers sind die Magneten 91 und io1 (fig. 2) innerhalb des oberen Magnetsystems an der Achse 8 entlang verstellbar angeordnet.
  • Eine solche Anordnung der Magnete gestattet es, die Abmessungen des Gerätes wesentlich zu vermindern, seine Empfindlichkeit zu erhöhen und den Auswand an Magnetmaterial für diese Magnete herabzusetzen.
  • Außerdem verstärkt Magnetfeld 91 das Feld des Magneten 2. Dies führt zur Erhöhung des Magnetflusses im Spalt des oberen Magnetsystems, was entsprechend die EMK in den Windungen der in diesem Spalt untergebrachten Spule 7 erhöht.
  • Die Senkung der Eingenfrequenz der trägen Masse wird dadurch erreicht, daß das Magnetfeld des Astasiermagneten 101 mit dem Streufeld des oberen Magnetsystems, die sich gegenseitig abstoßen (Polarität N-N), zusammenwirkt, wodurch die die träge, Masse haltende Rückstellkraft mindert und folglich die Eigenperiode der trägen Masse vergrößert wird. Bei dieser Ausführung ändert sich die Eigenperiode der trägen Masse von 0,5 bis 1,5 sec Die Gesamtregelung der Eigenperiode und der Ausschwingperiode wird durch Verstellen der Magnete 91 und 101 gegenüber dem oberen Magnetsystem erreicht.
  • Die Änderung der Eirgenperiode der trägen Masse wird durch Distanzverstellung der Magnete 10 bzw. 10 entlang dem Gehäuse 1 und der Achse 8, beispielsweise unter Zuhilfenahme eines Umsteuermotors bzw, durch An#egen einer Gleichspannung an die Wicklung der Spule 7 erreicht. Das in der Wicklung von Spule 7 entstehende elektromagnetische Feld wirkt mit dem Magnetfeld des Magnetsystems zusammen, wobei es Letzteres Je nach Größe und Vorzeichen der angelegten Spannung abschwächt oder verstärkt, was zur Schwächung bzw. Verstärkung des die träge Masse stützenden Magnetfeldes und somit zur Vergrößerung bzw. Verminderung der Eigenperiode führt.
  • Die Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Erdbebenmessers nach der ersten Ausführungsvariante ist folgendes Die träge Masse wird in der neutralen Nullstellung durch den Magneten 9 gehalten und stößt sich von dem unteren Magnet-System ab. Die vorgegebene Eigenperiode und Ausschwingperiode wird durch die Lage des Astasiermagneten 10 gesichert. Unter der Wirkung der an den Körper 1 (beispielsweise unten) angelegten Verstellungskräfte, verschiebt sich die träge Masse, die ihre ursprüngliche Lage beizube#halten sucht, gegenüber dem Gehäuse 1 nach unten. Hierbei verschiebt sich die Spule 6 im Spalt des unteren Magnetsystems ebenfalls nach unten. Spule 7 verschiebt sich zusammen mit Gehäuse 1 gegenüber dem oberen Magnetsystem nach oben.
  • fr Die äußere Anordnung der Magnete 9 und 10 sichert die Reaktion der trägen Masse auf die geringsten Änderungen des Magnetfeldes der Magnete 9 und 10, wodurch es möglich ist, das Gerät als Seismomagnetometer zu benutzen.
  • So, zum Beispiel, wird das Gerät beim Herunterlassen in das Bohrloch die Stoßstellen der Rohre, bzw. das Vorliegen von erzhaltigen und ferromagnetischen Körpern nach der Eigenfrequenz-@änderung der trägen Masse anzeigen.
  • Die Wirkungsweise.des Erdbebenmessers nach der zweiten Ausführungsvariante ist pratkisch der Wirkungsweise desselben nach der ersten Ausführungsvariante änhnlich0 Der Unterschied besteht lediglich darin, daß das Magnetfeld des Magneten 91 das Magnetfeld des Magnete i) verstärkt und <erhöht> dadurch den Magnetfluß im Spalt des oberen Magnetsystems<>, wo die Spule 7 untergebracht ist. Durch Verstellung des Magneten 91 nach oben und nach unten wird die träge Masse in die uliste1lung gebrachte Magnet 10 wird mit Hilfe eines Elektromotors(nicht gezeigt) nach oben bzw, nach unten verstellt. Durch Verstellen des Magnet ten 101 wird der A stasierungsvorgang, d.h. die Vergrößerung bzw.
  • die Verminderung der Eigenperiode der trägen Masse gewährleistet.
  • Der Astasierungsvorgang ist mit der Arretierung und Entarretierung des Gerätes verbunden. Die Vorsprünge an dem Magnet en 101 arretieren in unterer Stellung das Gerät beim Herunterlassen in das Bohrloch bzw. beim Transport. Bei der Entarretierung lassen die Vorsprünge 12 die träge Masse frei, während sich der Magnet nacb oben bewegt.
  • Beim Heben und Senken des Magneten 101 wird die Eigenfreqenz der trägen Masse geändert und das Gerät auf die Sollparameter eingestellt.
  • Der erfindungsgemäße Erdbebenmesser enthält keine Spiralfedern, wodurch es möglich ist, diesen in tiefen Bohrlöchern zur Registrierung und Erfassung von entfernten Elosionen ohne zusätzlichen Verstärker zu benutzen. Die hohe Stabilität des Gerätes gestattet es dieses zur Massengruppierung zu benutzen, wo <sehr wichtig>die Identizität und Konstanz der Parameter <> ist.
  • Das Gerät ist' bei Temperaturen von - 80 bis +130°C funktionsfähig. Die Benutzung des Gerätes bei noch höheren Temperaturen ist durch die Wicklungsdrahtisolation begrent. Bei Verwendung einer wärmefesten Drahtisolation kann das Gerät bei einer Tempert tur von +2500C benutzt werden.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Erdbebengeber ist die Elastizitätsschwelle der Aufhängung der trägen Masse herabgesetzt, wodurch es möglich ist, die Verstärkung der empfangenen seismischen Signale beträchtlich zu erhöhen.

Claims (3)

  1. PATE:NTANSPR0CG s
    0S Elektrodynamischer Erdbebenmesser mit zwei koaxialen Magnetsystemen, von welchen das eine als träge Masse dienende System von dem anderen durch das in den Spalten beider Magnetsysteme mit den darin unitergebrachten Spulenwicklungen erzeugte Streufeld abgestoßen wird, dadurch gekennzeichnet, daß dieser zwei koaxiale Magnete enthält, von welchen der eine (9 bzw. 91) das als träge Masse dienende Magnetsystem in neutraler Nullstellung hält und der andere (10 bzw. 101) die Eigenperiode und die Ausschwingperiode des gleichen Systems andere.
  2. 2. Erdbebenmesser nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß beide Magnete (9 und 10) am Gehäuse (1) des Erdbebenmessers parallel zu beiden Magnetsystemen verstellbar derart angeordnet sind, daß der eine Magnet (9) nur mit dem als träge Masse dienenden Magnetsystem und der andere (10) mit beiden Systemen zusammenwirkt.
  3. 3. Erdbebenmesser nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß beide Magnete (91 und 101) im Innern des als träge Masse dienenden Magnetsystems derart angeordnet sind, daß sie zwecks Zusammenwirkung mit diesem Magnetsystem der Achse (8) des Erdbebenmessers entlang verstellt werden können.
    L e e r s e i t e
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2776078A1 (fr) * 1998-03-10 1999-09-17 Tomoo Matsuo Appareil de prediction de changements terrestres
NL2001627C2 (nl) * 2007-10-24 2009-04-27 Magnetic Innovations B V Snelheidssensor.
DE102009008789A1 (de) * 2009-02-13 2010-09-02 Geolab S.A.S. Akustischer Sensor mit hoher Empfindlichkeit

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2776078A1 (fr) * 1998-03-10 1999-09-17 Tomoo Matsuo Appareil de prediction de changements terrestres
NL2001627C2 (nl) * 2007-10-24 2009-04-27 Magnetic Innovations B V Snelheidssensor.
WO2009054724A2 (en) * 2007-10-24 2009-04-30 Magnetic Innovations Bv Speed sensor
WO2009054724A3 (en) * 2007-10-24 2010-10-21 Magnetic Innovations Bv Speed sensor
DE102009008789A1 (de) * 2009-02-13 2010-09-02 Geolab S.A.S. Akustischer Sensor mit hoher Empfindlichkeit

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