JPH09297182A - Excavating pipe body transmission plastic wave generating device - Google Patents

Excavating pipe body transmission plastic wave generating device

Info

Publication number
JPH09297182A
JPH09297182A JP11265896A JP11265896A JPH09297182A JP H09297182 A JPH09297182 A JP H09297182A JP 11265896 A JP11265896 A JP 11265896A JP 11265896 A JP11265896 A JP 11265896A JP H09297182 A JPH09297182 A JP H09297182A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
elastic wave
pipe body
magnetostrictive
excavating
vibration
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP11265896A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3374652B2 (en
Inventor
Takashi Shimada
隆史 島田
Takahiro Sakamoto
隆博 坂本
Ryosuke Taniguchi
良輔 谷口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP11265896A priority Critical patent/JP3374652B2/en
Publication of JPH09297182A publication Critical patent/JPH09297182A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3374652B2 publication Critical patent/JP3374652B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an excavating pipe body transmission elastic wave generating device that can generate elastic wave of size and frequency required to transmit information to an excavating pipe body using magnetostrictive material while withstanding excavating vibration and high temperature and can be miniaturized. SOLUTION: An exciting face 26a of a magnetostrictive vibrator 26 with the same resonance frequency as an excavating pipe body is brought into contact with an excited face 52d, and the other face is made a vibrating free end to mount the magnetostrictive vibrator 26 on an elastic wave generating pipe body provided at the pit bottom and connected to the excavating pipe body. Pit bottom information of equipment, a stratum, and the like is modulated to vibrate the magnetostrictive vibrator 26 so as to generate elastic wave to the excavating pipe body, thus transmitting the information. An excavating pipe body transmission elastic wave generating device compact, efficient and withstanding high temperature environment can thereby be obtained. The required length of the magnetostrictive vibrator is half of the wavelength of an n-th resonance mode.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、石油や天然ガス
などの坑井における坑底から地上への、または地上から
坑底への、あるいは坑底から他の坑底へ情報を伝達する
情報伝達装置に用いられる掘削管体伝送用弾性波発生装
置(以下、単に弾性波発生装置という場合もある)に関
するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to information transmission for transmitting information from the bottom of a well in a well such as oil or natural gas to the ground, or from the ground to the bottom of the well, or from the bottom to another bottom of the well. The present invention relates to an elastic wave generating device for transmitting excavated pipes used in the device (hereinafter, may be simply referred to as an elastic wave generating device).

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、掘削費用の削減や掘削作業の安全
性の向上を図ることを目的に、掘削しながら地層の情報
や掘削機の状態をリアルタイムに地上へ伝送するMWD
(Measurement While Drilling)システムが開発されて
いる。実用化されているMWDシステムは情報の伝送手
段により、a.マッドパルス(Mud pulse)方式、b.
電磁波方式の2つの方式が存在した。しかし、伝送レー
トや機器の信頼性もしくは適用可能な動作環境の制限に
より実用的には不十分なものであった。そこでこのよう
な課題を解決するために、掘削に用いられる管体を媒体
にした音響弾性波で情報の伝送を行う音響方式によるM
WDシステムが注目されている。
2. Description of the Related Art In recent years, for the purpose of reducing the cost of excavation and improving the safety of excavation work, MWD that transmits information on the stratum and the state of the excavator to the ground in real time while excavating.
(Measurement While Drilling) system has been developed. The practical MWD system uses a. Mud pulse method, b.
There were two methods of electromagnetic wave method. However, it is not practically sufficient due to the limitation of the transmission rate, the reliability of the device, or the applicable operating environment. Therefore, in order to solve such a problem, M by an acoustic method in which information is transmitted by acoustic elastic waves using a pipe body used for excavation as a medium.
WD systems are receiving attention.

【0003】従来の音響方式によるMWDシステムとし
て、圧電セラミックを発信源として用いた管体伝送装置
があった。図12〜図16は、例えばヨーロッパ特許庁
発行の特許出願公開公報 第0552833 A1号公
報に記載された従来の管体伝送装置を示すものである。
図12は音響弾性波を用いた管体伝送装置の構成を示す
側面図、図13は発振器の構造を示す分解斜視図であ
る。図14は発振器の装着状態を示す断面図である。図
15は動作を説明するための波形図であり、図15
(a)は発振器の駆動電流の波形を表す波形図、図15
(b)はドリルカラーに発生する音響弾性波を示す波形
図である。図16は発振器の駆動電流変調方式を示すも
ので、図16(a)は二進符号の“1”、図16(b)
は二進符号の“0”を表す信号波形図である。
As a conventional acoustic MWD system, there is a tubular body transmission device using a piezoelectric ceramic as a transmission source. FIGS. 12 to 16 show a conventional tubular body transmission device described in, for example, Japanese Patent Application Publication No. 0552833 A1 issued by the European Patent Office.
FIG. 12 is a side view showing the configuration of the tubular body transmission device using acoustic elastic waves, and FIG. 13 is an exploded perspective view showing the structure of the oscillator. FIG. 14 is a cross-sectional view showing a mounted state of the oscillator. FIG. 15 is a waveform diagram for explaining the operation.
15A is a waveform diagram showing the waveform of the driving current of the oscillator, FIG.
(B) is a waveform diagram showing an acoustic elastic wave generated in the drill collar. FIG. 16 shows a drive current modulation method of the oscillator. FIG. 16 (a) is a binary code “1”, FIG. 16 (b).
FIG. 3 is a signal waveform diagram showing a binary code “0”.

【0004】図12〜図16において、301は圧電セ
ラミックを用いた音響弾性波の発振器であり後述のドリ
ルカラー306に設けられた凹所に設置されている。3
02は受信側のレシーバサブ、303はレシーバサブ3
02の内壁に密着して設けられた受信トランスデュー
サ、304はMWDツール、305はドリルパイプ、3
06はドリルカラーである。レシーバサブ302はドリ
ルカラー306の途中に設けられている。
12 to 16, reference numeral 301 denotes an acoustic elastic wave oscillator using a piezoelectric ceramic, which is installed in a recess provided in a drill collar 306 described later. 3
02 is a receiver side receiver sub, and 303 is a receiver sub 3
The receiving transducer closely attached to the inner wall of 02, 304 is an MWD tool, 305 is a drill pipe, 3
06 is a drill collar. The receiver sub 302 is provided in the middle of the drill collar 306.

【0005】ここで、発振器301の詳細構成を図1
3、図14により説明する。これらの図において、31
1は圧電素子311aを積層して構成された振動子、3
12は振動子311の一方の端部側に設けられたカップ
リング部である。321はスプリング等で構成された弾
性体である。発振器301はドリルカラー306に設け
られた凹所に図14に示すように設置され、弾性体32
1にてドリルカラー306を押圧することによりカップ
リング部312をドリルカラー306に押しつけるよう
にして装着されている。弾性体321は発振器301の
振動をドリルカラー306に伝達するようにバイアス力
を振動子311に与えるものである。314は電圧リー
ドであり、振動子311に電圧を印加するためのもので
ある。
Here, a detailed configuration of the oscillator 301 is shown in FIG.
3 and FIG. In these figures, 31
1 is a vibrator formed by stacking piezoelectric elements 311a, 3
Reference numeral 12 is a coupling portion provided on one end side of the vibrator 311. 321 is an elastic body composed of a spring or the like. The oscillator 301 is installed in the recess provided in the drill collar 306 as shown in FIG.
By pressing the drill collar 306 at 1, the coupling portion 312 is mounted so as to be pressed against the drill collar 306. The elastic body 321 applies a bias force to the vibrator 311 so as to transmit the vibration of the oscillator 301 to the drill collar 306. A voltage lead 314 is for applying a voltage to the vibrator 311.

【0006】次に、動作について説明する。発振器30
1より発生した音響弾性波は管体(ドリルカラー30
6,ドリルパイプ305)に伝達され上方へ向けて伝搬
していく。音響弾性波はドリルカラー306の途中に設
置されたレシーバサブ302内の受信トランスデューサ
303により受信される。さらに、MWDツール304
を介して例えば掘削用の泥水に弾性波を発生させて情報
を伝送するマッドパルス方式のような方法で地上へ向け
て情報が送信される。
Next, the operation will be described. Oscillator 30
The acoustic elastic wave generated from 1 is a tubular body (drill collar 30
6, transmitted to the drill pipe 305) and propagates upward. The acoustic elastic wave is received by the receiving transducer 303 in the receiver sub 302 installed in the middle of the drill collar 306. In addition, MWD Tool 304
For example, information is transmitted to the ground via a method such as a mud pulse system in which elastic waves are generated in mud for excavation to transmit information.

【0007】ドリルカラー306に伝達される音響弾性
波を次のようにして発生する。発振器301の駆動電流
として振動子311の共振周波数に一致した周期の、例
えば図15(a)に示されるような正弦波の交番バース
ト電流Jを印加する。振動子311を構成する圧電素子
311aは印加された電流の大きさに応じて歪みを生ず
る特性を持つため、印加電流Jの周期に応じた振動が振
動子311より発生する。このとき、印加電流の周波数
を振動子311固有の共振周波数に合致させて与える
と、振動子311は共振振動を始め、振幅の大きな振動
が得られ、ドリルカラー306に図15(b)に示され
るような音響弾性波SWを発生できる。なお、音響弾性
波SWは励磁電流Jに対して時間tdの遅れを生じる。
The acoustic elastic wave transmitted to the drill collar 306 is generated as follows. As the drive current of the oscillator 301, an alternating burst current J of a sinusoidal wave as shown in FIG. 15A, for example, having a cycle matching the resonance frequency of the vibrator 311 is applied. Since the piezoelectric element 311a forming the vibrator 311 has a characteristic of causing distortion according to the magnitude of the applied current, the vibrator 311 generates vibration according to the cycle of the applied current J. At this time, when the frequency of the applied current is applied in conformity with the resonance frequency peculiar to the vibrator 311, the vibrator 311 starts resonance vibration and vibration of large amplitude is obtained, and the drill collar 306 is shown in FIG. Such an acoustic elastic wave SW can be generated. In addition, the acoustic elastic wave SW causes a delay of a time td with respect to the exciting current J.

【0008】次に、伝送される情報の変調方式について
説明する。伝送する情報は例えば二進符号化され、弾性
波に変調される。そこで、発振器301で発生させる音
響弾性波の間隔に伝送する二進符号を対応させて管体を
加振する。例えば、T1の加振間隔と伝送する二進符号
の“1”とを、T2の加振間隔と伝送する二進符号の
“0”とを対応させて情報を送信する。すなわち、送信
する二進符号が“1”の場合は図16(a)に示すよう
に駆動電流をT1の間隔で流し、“0”の場合は図16
(b)に示すようにT2の間隔で駆動電流を流すことで
加振間隔の異なる弾性波を発生させて変調する。
Next, the modulation method of transmitted information will be described. The information to be transmitted is, for example, binary coded and modulated into elastic waves. Therefore, the tube is vibrated by making the binary code to be transmitted correspond to the interval of the acoustic elastic wave generated by the oscillator 301. For example, information is transmitted by associating the excitation interval of T1 with the binary code “1” to be transmitted and the excitation interval of T2 with the binary code “0” to be transmitted. That is, when the binary code to be transmitted is "1", the drive current is supplied at intervals of T1 as shown in FIG.
As shown in (b), a drive current is caused to flow at intervals of T2 to generate and modulate elastic waves having different vibration intervals.

【0009】発振器301から送信された音響弾性波は
ドリルカラー306を上方に伝搬し、受信トランスデュ
ーサ303で検出される。受信トランスデューサ303
は検出する振動の大きさにしたがって電圧を出力し、送
信された音響弾性波を電気信号に変換する。
The acoustic elastic wave transmitted from the oscillator 301 propagates upward in the drill collar 306 and is detected by the receiving transducer 303. Receiving transducer 303
Outputs a voltage according to the magnitude of the detected vibration and converts the transmitted acoustic elastic wave into an electric signal.

【0010】受信トランスデューサ303で電気信号に
変換された音響弾性波信号は、フィルタなどで雑音成分
を除去したあと、時間間隔がT1の場合を二進符号の
“1”、時間間隔がT2の場合を二進符号の“0”に対
応づけることで送信された信号を復調する。復調された
ディジタル信号は、MWDツール304に入力され、例
えばマッドパルス方式のMWDシステムにて更に上方に
送信される。
In the acoustic elastic wave signal converted into an electric signal by the receiving transducer 303, after removing a noise component by a filter or the like, when the time interval is T1, the binary code is "1", and when the time interval is T2. Is transmitted to the binary code "0" to demodulate the transmitted signal. The demodulated digital signal is input to the MWD tool 304, and is further transmitted upward by a mud pulse type MWD system, for example.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】以上のように従来の管
体伝送装置の発信器301における振動子311は圧電
素子311aの圧電効果を用いて音響弾性波を発生させ
るように構成されているので、次のような問題点があっ
た。
As described above, the oscillator 311 in the oscillator 301 of the conventional tubular body transmission device is configured to generate an acoustic elastic wave by using the piezoelectric effect of the piezoelectric element 311a. , There were the following problems.

【0012】すなわち、 (1)圧電素子の機械強度が金属材料に比較し弱いこ
と。 (2)圧電素子、例えば圧電セラミックはキュリー温度
が120[℃]程度であり、この温度を超えると歪みが
発生しなくなるので高温環境下では使用できないこと。 (3)電界を印加する方向と結晶歪軸が一致するため、
加振時に圧電素子自体の歪みにより電極部へストレスが
かかり、電極の損傷が懸念されること。 (4)圧電素子の厚さに応じてその発振周波数が固定さ
れてしまうので、管体の情報伝送に必要な低周波の加振
を実現するためには振動子311として1[m]以上の
長さが必要となる。また、このような大型の振動子を駆
動するには、所用エネルギが大きすぎ坑底システムでは
電源の確保が極めて困難であること。
(1) The mechanical strength of the piezoelectric element is weaker than that of a metal material. (2) Piezoelectric elements, such as piezoelectric ceramics, have a Curie temperature of about 120 [° C.], and distortion cannot occur above this temperature, so they cannot be used in high temperature environments. (3) Since the crystal strain axis matches the direction in which the electric field is applied,
When the vibration is applied, stress is applied to the electrode part due to the distortion of the piezoelectric element itself, and there is concern that the electrode may be damaged. (4) Since the oscillation frequency is fixed according to the thickness of the piezoelectric element, in order to realize the low-frequency vibration necessary for the information transmission of the tubular body, the vibrator 311 is set to 1 m or more. Length is required. Moreover, the energy required for driving such a large vibrator is too large, and it is extremely difficult to secure a power source in the downhole system.

【0013】この発明は上記のような問題点を解決する
ためになされたもので、磁歪材を用いて掘削の振動や高
い温度に耐えるとともに、情報を掘削管体により伝送す
るのに必要な大きさと周波数の弾性波を低電力で発生さ
せることのできる、また小型にできる掘削管体伝送用弾
性波発生装置を得ることを目的とする。
The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and a magnetostrictive material is used to withstand the vibration of excavation and high temperature, and the size required for transmitting information by the excavating pipe. It is an object of the present invention to obtain an elastic wave generator for excavation pipe body transmission, which can generate elastic waves of frequencies and frequencies with low power and can be downsized.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】この発明の請求項1に記
載の掘削管体電送用弾性波発生装置は、掘削管体を伝播
する弾性波の伝播速度と掘削管体の長さとに基づいて決
まる共振周波数に一致した共振周波数を有する磁歪振動
子を有し、伝送する情報を変調した励磁電流により磁歪
振動子を励磁することにより共振周波数と同じ周期を有
し掘削管体を伝播する弾性波を発生させるものである。
請求項1記載のものにおいては、磁歪振動子はキュリー
点が高いので高温環境下においても使用できる。また、
磁歪振動子は掘削管体の共振周波数と同じ共振周波数を
持つため、効率よく弾性波を発生させることができ、消
費電力が少ない。
According to a first aspect of the present invention, there is provided an elastic wave generator for electric power transmission for excavation pipes based on a propagation speed of an elastic wave propagating in the excavation pipe body and a length of the excavation pipe body. An elastic wave that has a resonance frequency that matches the determined resonance frequency and that has the same period as the resonance frequency and that propagates through the excavation pipe by exciting the magnetostriction vibrator with an exciting current that modulates the information to be transmitted. Is generated.
According to the first aspect of the invention, the magnetostrictive oscillator has a high Curie point, and thus can be used even in a high temperature environment. Also,
Since the magnetostrictive oscillator has the same resonant frequency as the resonant frequency of the drill pipe, it can efficiently generate elastic waves and consumes less power.

【0015】この発明の請求項2に記載の掘削管体電送
用弾性波発生装置は、励磁電流により掘削管体の共振周
波数の周期と同じ周期の交番弾性波を磁歪振動子に発生
させるものである。請求項2記載のものにおいては、交
番弾性波の周期と掘削管体の共振周波数の周期とが同じ
であるので、掘削管体が共振振動を起し、振幅の大きな
弾性波が発生する。
An elastic wave generator for transmitting excavation pipe body according to a second aspect of the present invention generates an alternating elastic wave having the same period as the period of the resonance frequency of the excavation pipe body in the magnetostrictive vibrator by an exciting current. is there. According to the second aspect of the present invention, since the cycle of the alternating elastic wave and the cycle of the resonance frequency of the excavating pipe are the same, the excavating pipe causes resonance vibration, and an elastic wave having a large amplitude is generated.

【0016】この発明の請求項3に記載の掘削管体電送
用弾性波発生装置は、磁歪振動子が金属系の磁歪材料製
の薄板を積層して形成され、励磁電流が掘削管体の共振
周波数の周期の半分の周期を有する交流あるいは脈動分
が共振周波数の周期と同じ周期を有する脈動電流である
ものである。請求項3記載のものにおいては、金属系の
磁歪材料製の薄板はキュリー点が高く高温環境下におい
ても動作する。金属系の磁歪材料、例えばニッケルの場
合、励磁される磁界の極性によらず、縮む方向にのみ歪
むので、励磁磁界の極性を零点を中心に交番させると極
性が変化する毎に磁歪材は歪み、励磁電流の倍周期の振
動が発生する。これを回避するためには、直流の磁気バ
イアスを加えて、脈動電流とするか、交流を印加する場
合は、共振周波数の1/2の周波数の交流とする。
According to a third aspect of the present invention, there is provided an elastic wave generator for electric power transmission for excavating pipe body, wherein the magnetostrictive oscillator is formed by laminating thin plates made of a metal-based magnetostrictive material, and the exciting current causes resonance of the excavating pipe body. An alternating current or pulsating component having a half period of the frequency is a pulsating current having the same period as the resonant frequency. According to the third aspect of the present invention, the thin plate made of the metal-based magnetostrictive material has a high Curie point and operates even in a high temperature environment. In the case of a metal-based magnetostrictive material, such as nickel, it distorts only in the direction of contraction, regardless of the polarity of the excited magnetic field.Therefore, when the polarity of the exciting magnetic field is alternated around the zero point, the magnetostrictive material is distorted every time the polarity changes. , The vibration of the double cycle of the exciting current occurs. In order to avoid this, a DC magnetic bias is applied to form a pulsating current, or, when AC is applied, an AC having a frequency half the resonance frequency is used.

【0017】この発明の請求項4に記載の掘削管体電送
用弾性波発生装置は、励磁電流が掘削管体の共振周波数
の周期と同じ周期を有するパルス列であるものである。
請求項4記載のものにおいては、パルス性の励磁電流を
磁歪振動子の共振周波数の周期に一致した周期で供給す
ることにより、掘削管体の共振振動を効率良く発生させ
る。
According to a fourth aspect of the present invention, in the elastic wave generator for electric power transmission for excavation pipe body, the exciting current is a pulse train having the same period as the period of the resonance frequency of the excavation pipe body.
According to the fourth aspect of the present invention, the pulsed exciting current is supplied in a cycle that matches the cycle of the resonant frequency of the magnetostrictive vibrator, so that the resonant vibration of the excavated pipe is efficiently generated.

【0018】この発明の請求項5に記載の掘削管体電送
用弾性波発生装置は、磁歪振動子の加振面が掘削管体に
おける軸方向の共振モードの節点と節点との間にあるよ
うにして掘削管体に弾性波を発生させるものである。請
求項5記載のものにおいては、磁歪振動子の加振面を伝
送する掘削管体の共振モードの節点と節点との間に設け
ることで、掘削管体の共振振動を効率良く発生させてい
る。
According to a fifth aspect of the present invention, in the elastic wave generator for electric power transmission for excavation pipe body, the excitation surface of the magnetostrictive oscillator is located between the nodes of the axial resonance mode in the excavation pipe body. Then, an elastic wave is generated in the excavated pipe body. According to the fifth aspect of the present invention, the resonance vibration of the excavating pipe is efficiently generated by providing the excavating pipe between the nodes of the resonance mode of the excavating pipe transmitting the excitation surface of the magnetostrictive oscillator. .

【0019】この発明の請求項6に記載の掘削管体電送
用弾性波発生装置は、磁歪振動子の振動方向の一方の面
を加振面とし他方の面を自由振動端として一方の面によ
り掘削管体に弾性波を発生させるものである。請求項6
記載のものにおいては、磁歪振動子の振動方向の一方の
面のみを固定し、他方の面を自由振動端として弾性波を
発生させるので、磁歪振動子の長さを短くしても振幅の
大きな共振振動が発生する。
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided an elastic wave generator for electric power transmission in excavated pipes, wherein one surface of a magnetostrictive oscillator in a vibration direction is a vibration surface and the other surface is a free vibration end. An elastic wave is generated in the drill pipe. Claim 6
In the one described, only one surface in the vibration direction of the magnetostrictive vibrator is fixed, and the elastic wave is generated with the other surface as a free vibration end. Therefore, even if the length of the magnetostrictive vibrator is shortened, the amplitude is large. Resonant vibration occurs.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

発明の実施の形態1.図1〜図7はこの発明の実施の一
形態を示すものであり、図1はMWDシステムである管
体電送装置を示す構成図、図2は掘削管体の断面図、図
3は弾性波発生装置の構成を示すブロック図である。図
4は弾性波発生装置の弾性波発生用管体への装着状態を
示す平面図である。図5は磁歪振動子を示すもので、図
5(a)は磁歪振動子の斜視図、図5(b)は磁歪素子
の斜視図、図5(c)は磁歪素子の平面図である。図6
は掘削管体の振動系をモデル化しその振動解析を行った
結果を示すモデル図、図7は振動系の軸方向の振動の伝
達関数を示す図である。
First Embodiment of the Invention 1 to 7 show an embodiment of the present invention, FIG. 1 is a configuration diagram showing a pipe body power transmission device which is an MWD system, FIG. 2 is a cross-sectional view of an excavation pipe body, and FIG. 3 is an elastic wave. It is a block diagram which shows the structure of a generator. FIG. 4 is a plan view showing a state where the elastic wave generator is mounted on the elastic wave generating tube. 5A and 5B show a magnetostrictive oscillator. FIG. 5A is a perspective view of the magnetostrictive oscillator, FIG. 5B is a perspective view of the magnetostrictive element, and FIG. 5C is a plan view of the magnetostrictive element. FIG.
FIG. 7 is a model diagram showing a result of modeling the vibration system of the excavation pipe and performing the vibration analysis, and FIG. 7 is a diagram showing a transfer function of vibration in the axial direction of the vibration system.

【0021】図1において、10はドリルビット、11
は坑底センサ搭載用管体、12は弾性波発生用管体、1
3は掘削管体、14は受信用管体であり、これらが図示
のように直列に連結されている。受信用管体14は掘削
管体13の上方に設けられている。掘削管体13は、こ
の実施の形態では、図6に示すように10本の単管13
aを直列に接続して構成されている。単管13aは、図
2に示すように一本の長さAが9[m]で、その両端に
外形寸法の異なるジョイント部13b,13c(その長
さはそれぞれB,C)を有している。
In FIG. 1, 10 is a drill bit and 11
Is a tube for mounting a pit bottom sensor, 12 is a tube for elastic wave generation, 1
Reference numeral 3 is an excavation pipe, and 14 is a receiving pipe, which are connected in series as shown. The receiving pipe body 14 is provided above the excavation pipe body 13. In this embodiment, the excavation pipe body 13 includes ten single pipes 13 as shown in FIG.
a is connected in series. As shown in FIG. 2, the single pipe 13a has a length A of 9 [m] and joints 13b and 13c (the lengths of which are B and C, respectively) having different outer dimensions at both ends thereof. There is.

【0022】16は復調装置であり、受信用管体14に
設けられた図示しない受信トランスデューサ(図12の
受信トランスデューサ303と同様のもの)により電気
信号に変換された音響弾性波信号を復調する。図3にお
いて、21は坑底センサ搭載用管体12に設けられた坑
底センサである。22は弾性波発生装置であり、この実
施の形態においては弾性波発生用管体12に図4に示す
ようにして設けられている。振動発生器25は、図4に
おいて断面ではないが分りやすくするためにハッチング
を施して示した磁歪振動子26が、図14における従来
の振動子311と同様にして弾性波発生用管体12に装
着されている。すなわち、振動面の一方の面がカップリ
ング部28を介して弾性波発生用管体12に当接し、他
方の面側がばね29を圧縮した状態で弾性波発生用管体
12に装着され、上記振動面の一方側が弾性波発生用管
体12にばね29の弾性力により押圧されている。
A demodulator 16 demodulates the acoustic elastic wave signal converted into an electric signal by a receiving transducer (not shown) (similar to the receiving transducer 303 in FIG. 12) provided in the receiving tube body 14. In FIG. 3, reference numeral 21 is a bottom hole sensor provided in the tube body 12 for mounting the bottom hole sensor. Reference numeral 22 denotes an elastic wave generator, which is provided in the elastic wave generating tube body 12 as shown in FIG. 4 in this embodiment. In the vibration generator 25, the magnetostrictive vibrator 26, which is not shown in cross section in FIG. 4 but is hatched for easy understanding, is applied to the elastic wave generating tube body 12 in the same manner as the conventional vibrator 311 in FIG. It is installed. That is, one surface of the vibrating surface abuts on the elastic wave generating tube body 12 via the coupling portion 28, and the other surface side is attached to the elastic wave generating tube body 12 with the spring 29 compressed. One side of the vibrating surface is pressed against the elastic wave generating tube body 12 by the elastic force of the spring 29.

【0023】次に、弾性波発生装置22の詳細構成を図
3〜図5により説明する。弾性波発生装置22は、図3
に示すように制御装置23、励磁電流供給装置24、振
動発生器25を有する。振動発生器25は磁歪振動子2
6、励磁コイル27を有する。磁歪振動子26は図5
(a)に示すように薄板の磁歪素子31を所定枚数積層
・接着したものであり、対向する両辺に励磁コイル27
が巻回されている。
Next, the detailed structure of the elastic wave generator 22 will be described with reference to FIGS. The elastic wave generator 22 is shown in FIG.
As shown in FIG. 3, it has a control device 23, an exciting current supply device 24, and a vibration generator 25. The vibration generator 25 is the magnetostrictive vibrator 2
6. It has an exciting coil 27. The magnetostrictive oscillator 26 is shown in FIG.
As shown in (a), a predetermined number of thin magnetostrictive elements 31 are laminated and adhered, and the exciting coil 27 is provided on both sides facing each other.
Is wound.

【0024】磁歪素子31は、図5(b)のような中抜
きの長方形の形状を有し、ニッケルの薄板で製作されて
おり、図5(c)に示すような各部寸法を有している。
磁歪素子31として、材料強度が大きくキュリー点の高
い金属系の磁歪材料、例えばキュリー点358[℃]の
ニッケルを選定すると高い温度の掘削環境にも耐える磁
歪振動子26を得ることができる。
The magnetostrictive element 31 has a hollow rectangular shape as shown in FIG. 5 (b), is made of a thin nickel plate, and has the dimensions shown in FIG. 5 (c). There is.
If a metal-based magnetostrictive material having a high material strength and a high Curie point, for example, nickel having a Curie point of 358 [° C.] is selected as the magnetostrictive element 31, the magnetostrictive vibrator 26 that can withstand a high temperature excavating environment can be obtained.

【0025】磁歪振動子26は、磁歪素子31に磁歪素
子31の歪み方向(図5の矢印S)と直角に励磁コイル
27の素線が巻回され、この励磁コイル27に電流を供
給することで磁界を発生させ磁歪現象を励起する。この
構造の特徴は磁歪材料(磁歪素子31)とこの磁歪材料
を励磁する電気系(励磁コイル27)とが鎖交関係にあ
り、かつ非接触で力学的に独立していることである。す
なわち、圧電素子のような電極へのストレスがなく、損
傷の懸念がない。
In the magnetostrictive vibrator 26, the element wire of the exciting coil 27 is wound around the magnetostrictive element 31 at right angles to the strain direction of the magnetostrictive element 31 (arrow S in FIG. 5), and a current is supplied to the exciting coil 27. Generates a magnetic field to excite the magnetostriction phenomenon. The feature of this structure is that the magnetostrictive material (magnetostrictive element 31) and the electric system (excitation coil 27) that excites this magnetostrictive material are in an interlinking relationship and are mechanically independent without contact. That is, there is no stress on the electrodes such as the piezoelectric element, and there is no fear of damage.

【0026】また、励磁による渦電流損を低減するた
め、磁歪振動子26は一般的に薄板の積層構造とされて
いるが、積層の方向と振動方向が直交関係にあり、各磁
歪素子31の位相や振幅は同期して伸縮する。よって、
各磁歪素子31の接着面を剥離するような大きな応力が
加わることなく磁歪振動子26の強度を確保できる。
Further, in order to reduce the eddy current loss due to the excitation, the magnetostrictive oscillator 26 is generally made of a laminated structure of thin plates, but the laminating direction and the vibrating direction are orthogonal to each other, and the The phase and amplitude expand and contract in synchronization. Therefore,
The strength of the magnetostrictive vibrator 26 can be secured without applying a large stress such as peeling off the adhesive surface of each magnetostrictive element 31.

【0027】一般に用いられる磁歪振動子26は、上記
のように渦電流損を低減するため薄板に圧延した磁歪素
子31を積層した角形の構造が採用されている。その共
振周波数は磁歪素子31の形状寸法により決定される。
例えば、一般的に知られている角形の磁歪振動子26の
場合、図5(c)に示す各部寸法より一次共振周波数の
波長λは、次の(1)の特性方程式を満たし、その全長
は概ね共振周波数の1/4波長の整数倍となる。 tan(α・2/π)・tan(β・2/π)=k …(1) ここに、 k=Sc(柱部の面積)/St(端面部の面積) α=4・a(端部の長さ)/λ(波長) β=2・b(柱部の長さ)/λ(波長) つまり、磁歪振動子26の形状を変えることで任意の帯
域の共振振動を得ることができる。
The commonly used magnetostrictive oscillator 26 has a prismatic structure in which the magnetostrictive elements 31 rolled into thin plates are laminated in order to reduce the eddy current loss as described above. The resonance frequency is determined by the shape and size of the magnetostrictive element 31.
For example, in the case of a generally known prismatic magnetostrictive oscillator 26, the wavelength λ of the primary resonance frequency satisfies the following characteristic equation (1) from the dimensions of each part shown in FIG. It is approximately an integral multiple of 1/4 wavelength of the resonance frequency. tan (α · 2 / π) · tan (β · 2 / π) = k (1) where k = Sc (area of pillar) / St (area of end face) α = 4 · a (end) (Length of part) / λ (wavelength) β = 2 · b (length of column) / λ (wavelength) That is, by changing the shape of the magnetostrictive oscillator 26, resonance vibration in an arbitrary band can be obtained. .

【0028】次に、掘削管体13の振動解析の結果につ
いて説明する。図6は掘削管体13が長さ9[m]の単
管13aを10本接続して構成されている場合の振動系
をモデル化し、その振動解析を行った結果を示す図であ
る。このような構造の単管13aを10本接続した掘削
管体13のモデルについて、その軸方向の振動モードを
解析する。その結果は、図7の曲線Gに示す伝達関数を
持ち、伝達効率の良い共振周波数において、その半波長
の整数倍と単管13aの全長Aとが一致する。すなわ
ち、弾性波の伝播速度と掘削管体13の全長で決まる周
波数で掘削管体13は共振モードM、すなわち図6に示
す一次共振モードM1、二次共振モードM2、三次共振
モードM3で共振振動を起こす。例えば、三次共振周波
数は掘削管体13の2/3倍の波長を持ち、弾性波の伝
播速度を5000[m/s]、単管長9[m]とする
と、833[Hz]となる。
Next, the result of vibration analysis of the excavated pipe body 13 will be described. FIG. 6 is a diagram showing a result of modeling a vibration system in the case where the excavating pipe body 13 is configured by connecting 10 single pipes 13a having a length of 9 [m] and performing the vibration analysis. A vibration mode in the axial direction of the model of the excavated pipe body 13 in which ten single pipes 13a having such a structure are connected is analyzed. The result has the transfer function shown by the curve G in FIG. 7, and at the resonance frequency with good transfer efficiency, the integral multiple of the half wavelength and the total length A of the single tube 13a match. That is, the excavation pipe body 13 has a resonance mode M at a frequency determined by the propagation velocity of the elastic wave and the entire length of the excavation pipe body 13, that is, the resonance vibrations in the primary resonance mode M1, the secondary resonance mode M2, and the tertiary resonance mode M3 shown in FIG. Cause For example, if the tertiary resonance frequency has a wavelength that is ⅔ times that of the excavated pipe body 13, the propagation speed of the elastic wave is 5000 [m / s], and the length of the single pipe is 9 [m], then it is 833 [Hz].

【0029】したがって、磁歪振動子26の共振周波数
を掘削管体13の共振周波数に一致させることで振幅の
大きな振動を効率よく掘削管体13に発生させることが
可能となり、より大深度からの情報伝送が可能となる。
制御装置23はこのような周波数である三次共振周波数
833[Hz]を発生させるようにしている。なお、こ
のように従来のものに比し数十倍高い数百ヘルツの搬送
周波数を用いているため、情報の伝送レートが数倍ない
し十数倍向上する。
Therefore, by making the resonance frequency of the magnetostrictive oscillator 26 match the resonance frequency of the excavation pipe body 13, it becomes possible to efficiently generate vibration with a large amplitude in the excavation pipe body 13 and to obtain information from a larger depth. Transmission becomes possible.
The control device 23 is configured to generate the third resonance frequency 833 [Hz] which is such a frequency. Since the carrier frequency of several hundred hertz, which is several tens of times higher than that of the conventional one, is used, the information transmission rate is improved several to several tens of times.

【0030】ニッケルの場合、励磁される磁界の極性に
よらず、縮む方向にのみ歪む。よって、励磁磁界の極性
を零点を中心に交番させると極性が変化する毎に磁歪材
は歪み、励磁電流の倍周期の振動が発生する。これを回
避するためには、直流の磁気バイアスを加える。このた
めに、制御装置23により励磁電流供給装置24を制御
して直流電流を励磁電流に重畳して脈動電流としてい
る。なお、磁歪振動子26にプリストレスを与え外部の
応力によりあらかじめ歪みを生じさせたり、磁歪素子3
1を着磁して残留磁気を持たせたりする方法が採られる
場合もある。また、交流を印加する場合は、上記共振周
波数の1/2の周波数の交流とする。
In the case of nickel, it is distorted only in the contracting direction, regardless of the polarity of the excited magnetic field. Therefore, when the polarity of the exciting magnetic field is alternated around the zero point, the magnetostrictive material is distorted every time the polarity changes, and vibration having a double cycle of the exciting current is generated. To avoid this, a DC magnetic bias is applied. For this purpose, the control device 23 controls the exciting current supply device 24 to superimpose the direct current on the exciting current to form a pulsating current. It should be noted that the magnetostrictive vibrator 26 is prestressed to be preliminarily distorted by external stress, or the magnetostrictive element 3
In some cases, a method of magnetizing 1 to give a residual magnetism may be adopted. When applying alternating current, the alternating current has a frequency half the resonance frequency.

【0031】次に動作について説明する。本装置は石油
およびガス井掘削で使用する目的で構成されたMWD
(Measurement While Drilling)システムであり、単管
体を接続した掘削管体(ドリルストリング)を介して伝
播する音響弾性波で坑底の地層、掘削状況、方位などの
情報を地上に送信し、掘削の安全と効率を高め掘削費用
の削減を行おうとするものである。
Next, the operation will be described. This equipment is an MWD configured for use in oil and gas well drilling.
(Measurement While Drilling) system, which transmits information such as the stratum at the bottom of the hole, excavation status, and direction to the ground by acoustic acoustic waves propagating through a drill string connected to a single pipe. It aims to improve the safety and efficiency of the drilling and reduce excavation costs.

【0032】坑底センサ21で得られた情報は、弾性波
発生用管体12に実装された弾性波発生装置22にて変
調され、伝送する情報を含んだ弾性波を掘削管体13に
発生する。地上では伝送されてきた弾性波を受信用管体
14にて受信し、復調装置16にて信号を復調し、坑底
の情報を得る。
The information obtained by the bottom hole sensor 21 is modulated by the elastic wave generator 22 mounted on the elastic wave generating tube body 12, and an elastic wave including information to be transmitted is generated in the excavating tube body 13. To do. The acoustic wave transmitted on the ground is received by the receiving tube body 14, and the demodulation device 16 demodulates the signal to obtain the bottom hole information.

【0033】磁歪現象による歪みの大きさは、励磁電流
の大きさに比例し、その応答速度は数十マイクロ秒(μ
s)以下と必要な情報の伝送速度に比べて充分速い。そ
こで、励磁電流の周波数や位相、振幅などを送信する信
号に対応して変化させると、情報に対応した弾性波が磁
歪振動子26より発生し情報の伝送が可能となる。ま
た、磁歪振動子26の共振周波数を上記のように掘削管
体13の共振周波数に一致させ、振幅の大きな振動を効
率よく掘削管体に発生させることができるようにしてい
る。
The magnitude of strain due to the magnetostrictive phenomenon is proportional to the magnitude of the exciting current, and its response speed is several tens of microseconds (μ
s) It is sufficiently faster than the following, which is the transmission speed of necessary information. Therefore, when the frequency, phase, amplitude, etc. of the exciting current are changed according to the signal to be transmitted, an elastic wave corresponding to the information is generated from the magnetostrictive vibrator 26, and the information can be transmitted. Further, the resonance frequency of the magnetostrictive oscillator 26 is matched with the resonance frequency of the excavation pipe body 13 as described above, so that vibration with a large amplitude can be efficiently generated in the excavation pipe body.

【0034】ここで、圧電セラミックの振動子の場合と
磁歪振動子の場合とについてその寸法及び弾性波を発生
させるのに必要な電力を試算する。圧電セラミックの材
料特性として、厚み伸び特性(TE)モードの周波数定
数がHのとき、その厚みδ[m]は、周波数をf1[H
z]とすると、次の式で求められる。 δ=H/f1 圧電材料として、例えばPZT−4(米国、クレイバイ
ト社の商品名)のTEモードの周波数定数は、2000
[Hz・m]と与えられており、管体伝送に必要な周波
数1000[Hz]以下の周波数ではセラミックの厚み
は数メートルにも及ぶ(根岸・高木著 「超音波技術」
東京大学出版会刊 第32頁〜第36頁)。
Here, the dimensions of the piezoelectric ceramic vibrator and the magnetostrictive vibrator and the power required to generate an elastic wave will be calculated. As a material characteristic of the piezoelectric ceramic, when the frequency constant of the thickness elongation characteristic (TE) mode is H, the thickness δ [m] has a frequency of f1 [H
z] is obtained by the following equation. δ = H / f1 As a piezoelectric material, for example, the frequency constant of TE mode of PZT-4 (trade name of Claybyte Co., USA) is 2000.
It is given as [Hz · m], and the thickness of ceramics reaches several meters at frequencies below 1000 [Hz], which is necessary for tube transmission (Negishi and Takagi “Ultrasonic Technology”).
The University of Tokyo Press, pages 32 to 36).

【0035】次に、必要な電力を見積る。例えば、圧電
セラミックを用いた洗浄機用の振動子(Bolt-clamped L
angevin type transducer:BLT )の最大電気入力パワー
Pは、能力係数をK(通常0.4〜0.5程度)、圧電
セラミックの体積をV[cc]、周波数を1[kHz]
とすると次式で見積ることができる(日本機械工業会編
「超音波工学」 コロナ社刊 第10頁〜第17頁)。 P=K・V/f いま、伝送に必要な周波数を1[kHz]、セラミック
の長さを1[m]、底面積を100[cm×cm]とす
ると、必要な電力は50[kW]になる。一方、磁歪振
動子の場合、最大50[W]で1[kHz]以下の振動
を発生させることが可能であり、消費電力を大幅に低減
できる。
Next, the required power is estimated. For example, a vibrator (Bolt-clamped L) for a cleaning machine that uses piezoelectric ceramics.
The maximum electric input power P of the angevin type transducer: BLT is a capacity coefficient K (usually 0.4 to 0.5), a piezoelectric ceramic volume V [cc], and a frequency 1 [kHz].
Then, it can be estimated by the following equation ("Ultrasonic Engineering" edited by Japan Society of Mechanical Engineers, published by Corona Publishing, pages 10 to 17). P = K · V / f Now, assuming that the frequency required for transmission is 1 [kHz], the ceramic length is 1 [m], and the bottom area is 100 [cm x cm], the required power is 50 [kW]. become. On the other hand, in the case of a magnetostrictive oscillator, it is possible to generate vibration of 1 [kHz] or less at a maximum of 50 [W], and it is possible to significantly reduce power consumption.

【0036】また、上記のように磁歪振動子26と励磁
する励磁コイル27は非接触な鎖交関係にあり、力学的
に独立しているため、圧電素子のような電極へのストレ
スがなく、損傷のおそれがなく、信頼性も高い。さら
に、磁歪素子31の積層の方向と振動方向が垂直であ
り、各磁歪素子31の振動の位相や振幅も同期して伸縮
するため、磁歪素子31の接着面が剥離するような大き
な応力が加わることがなく振動子としての強度を保持で
きる。したがって、坑底の高温、高圧、掘削衝撃、例え
ば175[℃]、1400気圧、250[G]などとい
った過酷な環境で使用可能となる。
Further, as described above, the magnetostrictive vibrator 26 and the exciting coil 27 for exciting are in a non-contact interlinking relationship and are mechanically independent, so that there is no stress on the electrodes such as the piezoelectric element, Highly reliable with no risk of damage. Further, since the lamination direction of the magnetostrictive element 31 is perpendicular to the vibration direction and the phase and amplitude of the vibration of each magnetostrictive element 31 expands and contracts in synchronization, a large stress is applied such that the adhesive surface of the magnetostrictive element 31 peels off. It is possible to maintain the strength as a vibrator. Therefore, it can be used in harsh environments such as high temperature, high pressure at the bottom of the pit, excavation impact, for example, 175 [° C], 1400 atmospheric pressure, 250 [G].

【0037】磁歪振動子26は、一般的に磁歪素子31
を積層した角形の構造を有し、その共振周波数は(1)
式で示したように磁歪材料31の形状寸法で決定され
る。したがって、磁歪振動子26の形状を変えることに
より、任意の帯域の共振振動を得ることができる。よっ
て、磁歪振動子26の共振周波数を掘削管体13の共振
周波数に一致させることにより、振幅の大きな振動を効
率よく掘削管体に発生させ、より大深度からの情報伝送
が可能となる。なお、磁歪振動子31は、ニッケルの代
わりに他の金属系の磁歪材料、例えばアルフェロ合金
(鉄87%、アルミニュウム13%)等を使用すること
もできる。
The magnetostrictive vibrator 26 is generally a magnetostrictive element 31.
It has a rectangular structure in which the resonance frequency is (1)
It is determined by the shape and size of the magnetostrictive material 31 as shown in the equation. Therefore, by changing the shape of the magnetostrictive oscillator 26, it is possible to obtain resonance vibration in an arbitrary band. Therefore, by matching the resonance frequency of the magnetostrictive oscillator 26 with the resonance frequency of the excavation pipe body 13, it is possible to efficiently generate vibration with a large amplitude in the excavation pipe body and to transmit information from a larger depth. It should be noted that the magnetostrictive oscillator 31 may use other metal-based magnetostrictive material instead of nickel, such as Alfero alloy (87% iron, 13% aluminum).

【0038】発明の実施の形態2.図8は、この発明の
他の実施の形態を示す弾性波発生装置における励磁電流
供給装置の出力波形を示す波形図である。図3における
磁歪振動子26の励磁コイル27に正弦波などの交流電
流を供給し、その周波数を磁歪振動子26の共振周波数
に一致させることで、その共振振動を励起し、振幅の大
きな振動を掘削管体13に発生させることができる。そ
こで、交流電流として例えば図8に示すように正弦波で
送信する符号を変調すれば、坑底の情報を効率よく伝送
できる。
Second Embodiment of the Invention FIG. 8 is a waveform diagram showing an output waveform of the exciting current supply device in the elastic wave generator according to another embodiment of the present invention. By supplying an alternating current such as a sine wave to the exciting coil 27 of the magnetostrictive oscillator 26 in FIG. 3 and matching its frequency with the resonant frequency of the magnetostrictive oscillator 26, the resonant vibration is excited and a large amplitude vibration is generated. It can be generated in the drill pipe 13. Therefore, by modulating a code transmitted as a sinusoidal wave as the alternating current, for example, as shown in FIG. 8, it is possible to efficiently transmit information on the bottom of the well.

【0039】例えば、ASK方式(振幅偏移変調方式、
Amplitude-shift keying変調方式)にて二値符号を変調
する場合、符号の“1”を加振“あり”に、符号の
“0”を加振“なし”に対応づけて符号列“1011”
を変調すれば、図8に示す励磁電流波形J1となる。
For example, the ASK system (amplitude shift keying system,
When modulating a binary code by Amplitude-shift keying modulation method), the code string "1011" is associated with the code "1" corresponding to the vibration "present" and the code "0" corresponding to the vibration "absent".
Is modulated, the exciting current waveform J1 shown in FIG. 8 is obtained.

【0040】発明の実施の形態3.図9は、さらにこの
発明の他の実施の形態を示す弾性波発生装置における励
磁電流供給装置の出力波形を示す波形図である。図3に
おける磁歪振動子26は励磁電流の大きさに応じた振幅
の歪みを数十マイクロ秒(μs)以下の応答速度で発生
する。そこで、瞬時に大電流を励磁コイル27に供給す
ることで、大きな振幅の歪みを低い消費電力で発生でき
る。
Embodiment 3 of the Invention FIG. 9 is a waveform diagram showing an output waveform of the exciting current supply device in the elastic wave generator according to another embodiment of the present invention. The magnetostrictive vibrator 26 in FIG. 3 generates distortion of amplitude corresponding to the magnitude of the exciting current at a response speed of several tens of microseconds (μs) or less. Therefore, by instantaneously supplying a large current to the exciting coil 27, a large amplitude distortion can be generated with low power consumption.

【0041】この実施の形態においては、磁歪振動子2
6の励磁コイル27に、このようなパルス性の励磁電流
を供給し、さらに電流を印加する時間間隔、すなわちパ
ルス間隔を磁歪振動子26の共振周波数の周期に一致さ
せることで、その共振振動を励起し、振幅の大きな振動
を掘削管体13に発生させる。すなわち、図9に示すよ
うに、パルス列で送信する符号を変調すれば、坑底の情
報を効率よく伝送できる。例えばASK方式にて二値符
号を変調する場合、符号の“1”を加振“あり”に符号
の“0”を加振“なし”に対応づけて符号列“101
1”を変調すれば、励磁電流波形J2となる。
In this embodiment, the magnetostrictive vibrator 2
The pulsed exciting current is supplied to the exciting coil 27 of No. 6, and the time interval for applying the current, that is, the pulse interval is made to coincide with the cycle of the resonance frequency of the magnetostrictive vibrator 26, so that the resonance vibration is generated. Excitation causes the excavation pipe body 13 to generate a vibration having a large amplitude. That is, as shown in FIG. 9, if the code transmitted by the pulse train is modulated, the information on the bottom hole can be efficiently transmitted. For example, when a binary code is modulated by the ASK method, the code “1” is associated with the excitation “with” and the code “0” is associated with the excitation “absence”, and the code string “101” is associated.
If "1" is modulated, an exciting current waveform J2 is obtained.

【0042】発明の実施の形態4.図10は、さらにこ
の発明の他の実施の形態を示す弾性波発生装置における
磁歪振動子の実装状態及び弾性波の波形を示す模式図で
ある。図において、NDは掘削管体13の共振振動Wの
節点である。掘削管体13の共振モードでは共振周波数
により一定の間隔で振動の節NDを持つ。共振振動の節
NDは加振しても振動しない点であり、例えば一本の長
さが9[m]の単管13aの場合、前述した図6におけ
る一次共振モードM1では9m毎に、二次共振モードM
2では4.5m毎に、三次共振モードM3では3mごと
に節NDを持つ。
Fourth Embodiment of the Invention FIG. 10 is a schematic diagram showing a mounting state of a magnetostrictive vibrator and a waveform of an elastic wave in an elastic wave generator according to another embodiment of the present invention. In the figure, ND is a node of the resonance vibration W of the drill pipe 13. In the resonance mode of the drill pipe 13, vibration nodes ND are provided at regular intervals depending on the resonance frequency. The node ND of the resonance vibration is that it does not vibrate even if it is excited. For example, in the case of a single tube 13a having a length of 9 [m], in the primary resonance mode M1 in FIG. Next resonance mode M
2 has a node ND every 4.5 m and in the third resonance mode M3 every 3 m.

【0043】よって、掘削管体13に共振振動Wを発生
させるには、この節NDをさけて、図10のように節N
Dと節NDとの間に被加振面(打点)12dを設けて磁
歪振動子26の加振面26aにより加振する。なお、被
加振面12dから節NDまでの距離Dが大きく振動の腹
に近いほど、掘削管体13に共振振動を発生させる効率
は向上する。
Therefore, in order to generate the resonance vibration W in the excavation pipe body 13, avoid this node ND and use the node N as shown in FIG.
An excited surface (spotting point) 12d is provided between D and the node ND, and is excited by the exciting surface 26a of the magnetostrictive vibrator 26. In addition, the greater the distance D from the surface to be excited 12d to the node ND is and the closer to the antinode of the vibration, the higher the efficiency of generating the resonant vibration in the excavated pipe body 13.

【0044】発明の実施の形態5.図11はさらにこの
発明の他の実施の形態を示す磁歪振動子の弾性波発生用
管体への実装状態を示すもので、図11(a)は断面
図、図11(b)は平面図である。これらの図におい
て、52は弾性波発生用管体であり、図1における弾性
波発生用管体12と同様のもので、その側面に長方形の
凹設部52a、2本の溝52b、2個の箱穴52cが設
けられており、凹設部52aの側壁が被加振面52dと
されている。なお、図11における左方が地上側であ
る。
Embodiment 5 of the Invention 11A and 11B show a mounting state of a magnetostrictive vibrator according to another embodiment of the present invention on an elastic wave generating tube body. FIG. 11A is a sectional view and FIG. 11B is a plan view. Is. In these drawings, reference numeral 52 denotes an elastic wave generating tube body, which is similar to the elastic wave generating tube body 12 in FIG. 1, and has a rectangular recessed portion 52a, two grooves 52b, and two grooves on its side surface. Is provided with a box hole 52c, and the side wall of the recessed portion 52a is a surface to be excited 52d. The left side in FIG. 11 is the ground side.

【0045】61は固定部材であり、磁歪振動子26の
振動方向から見て門形の形状を有する。固定部材61
は、弾性波発生用管体52の溝52bに収容されたボル
ト62aを箱穴52cにおいてナット62bにより固定
することにより、図示のように磁歪振動子26の加振面
26aを弾性波発生用管体52の被加振面52dに押圧
している。なお、図11(b)においては断面を表すも
のではないが磁歪振動子26にハッチングをして表して
いる。
Reference numeral 61 denotes a fixing member, which has a gate-like shape when viewed from the vibration direction of the magnetostrictive vibrator 26. Fixing member 61
The bolt 62a housed in the groove 52b of the elastic wave generating tube 52 is fixed by the nut 62b in the box hole 52c, so that the exciting surface 26a of the magnetostrictive oscillator 26 is moved to the elastic wave generating tube as shown in the figure. The surface to be excited 52d of the body 52 is pressed. Although not shown in FIG. 11B, the magnetostrictive vibrator 26 is hatched.

【0046】上記のようにして装着された磁歪振動子2
6は、図11(a)に示すような一次の共振モードM1
1、二次の共振モードM22を有する。磁歪振動子26
の共振周波数は(1)式の特性方程式を満たす周波数で
決定され、その一次共振周波数の半波長は単管13aの
全長にほぼ一致する(図6の波形M1を参照)。また、
例えば磁歪振動子26の共振周波数の内、最長の波長を
持つ一次共振周波数を単管13aの三次共振周波数に一
致させるには、全長、約3mの磁歪振動子26が必要と
なる。
Magnetostrictive vibrator 2 mounted as described above
6 is a primary resonance mode M1 as shown in FIG.
It has first and second resonance modes M22. Magnetostrictive oscillator 26
Is determined by the frequency that satisfies the characteristic equation (1), and the half-wavelength of the primary resonance frequency is substantially equal to the entire length of the single tube 13a (see the waveform M1 in FIG. 6). Also,
For example, in order to match the primary resonance frequency having the longest wavelength among the resonance frequencies of the magnetostrictive vibrator 26 with the tertiary resonance frequency of the single tube 13a, the magnetostrictive vibrator 26 having a total length of about 3 m is required.

【0047】そこで、磁歪振動子26の加振面26aを
固定部材61で弾性波発生管体52の被加振面52dに
押圧固定し、他方の面を自由振動端として弾性波発生用
管体52に実装する。この場合、図11(a)の一次及
び二次共振モードM11,M22に示されるように、加
振面26aを振動の節、他方の面を振動の腹とするモー
ドで共振振動を起こす。このとき、一次共振周波数の1
/4波長が磁歪振動子26の全長にほぼ一致する。
Therefore, the exciting surface 26a of the magnetostrictive oscillator 26 is pressed and fixed to the excited surface 52d of the elastic wave generating tube body 52 by the fixing member 61, and the other surface is used as a free vibrating end for the elastic wave generating tube body. It is mounted on 52. In this case, as shown in the primary and secondary resonance modes M11 and M22 of FIG. 11A, resonance vibration is generated in a mode in which the vibration surface 26a is a node of vibration and the other surface is a vibration antinode. At this time, 1 of the primary resonance frequency
The / 4 wavelength substantially matches the entire length of the magnetostrictive oscillator 26.

【0048】磁歪振動子26の全長を単管13aの三次
共振周波数に一致させると磁歪振動子26の全長は1.
5mですむ。すなわち、加振面26aのみを固定する装
着方式を採ることにより、より小型の磁歪振動子26で
その共振周波数を掘削管体の共振周波数に一致させ、効
率よく大きな振動を発生させることが可能となる。
When the total length of the magnetostrictive oscillator 26 is matched with the third resonance frequency of the single tube 13a, the total length of the magnetostrictive oscillator 26 is 1.
It only takes 5m. That is, by adopting the mounting method in which only the vibration surface 26a is fixed, it is possible to make the resonance frequency of the smaller magnetostrictive vibrator 26 match the resonance frequency of the excavation pipe body and efficiently generate large vibration. Become.

【0049】この場合、磁歪振動子26にプリストレス
を加えると共振周波数は2倍になるため、励磁コイル2
7(図5)を直流電流が重畳された脈動電流で励磁した
り、磁歪素子31自体をあらかじめ着磁したりする必要
がある。
In this case, when prestress is applied to the magnetostrictive oscillator 26, the resonance frequency is doubled, so that the exciting coil 2
It is necessary to excite 7 (FIG. 5) with a pulsating current on which a direct current is superimposed, or to magnetize the magnetostrictive element 31 itself in advance.

【0050】なお、図4、図10、図11の形態におい
ては、振動発生器25を弾性波発生用管体12に設け、
この弾性波発生用管体12を掘削管体13に連結して加
振するものを示したが、単管13aに磁歪振動子26を
直接設けてもよい。また、弾性波は上記各実施の形態で
示した波形の励磁電流によって発生するものに限られ
ず、三角波等であってもよく、変調方式もその他のディ
ジタル変調方式であってもよい。
In the embodiment shown in FIGS. 4, 10, and 11, the vibration generator 25 is provided on the elastic wave generating tube 12,
Although the elastic wave generating tube body 12 is connected to the excavating tube body 13 for vibration, the magnetostrictive vibrator 26 may be directly provided on the single tube 13a. The elastic wave is not limited to the one generated by the excitation current having the waveform shown in each of the above-described embodiments, and may be a triangular wave or the like, and the modulation method may be another digital modulation method.

【0051】[0051]

【発明の効果】以上のように、この発明の請求項1に記
載の掘削管体伝送用弾性波発生装置によれば、掘削管体
を伝播する弾性波の伝播速度と掘削管体の長さとに基づ
いて決まる共振周波数に一致した共振周波数を有する磁
歪振動子を有し、伝送する情報を変調した励磁電流によ
り磁歪振動子を励磁することにより共振周波数と同じ周
期を有し掘削管体を伝播する弾性波を発生させるもので
あるので、掘削の振動や高い温度に耐えるとともに、掘
削管体を伝搬する弾性波を低電力で発生させることがで
きる。
As described above, according to the elastic wave generator for excavating pipe body transmission of the first aspect of the present invention, the propagation speed of the elastic wave propagating in the excavating pipe body and the length of the excavating pipe body are set. Has a resonance frequency that matches the resonance frequency that is determined based on, and excites the magnetostriction vibrator with an excitation current that modulates the information to be transmitted, and propagates through the excavated pipe with the same cycle as the resonance frequency. Since it generates elastic waves that are generated, it is possible to withstand the vibration of excavation and high temperatures and to generate elastic waves that propagate through the excavation pipe with low power.

【0052】この発明の請求項2に記載の掘削管体伝送
用弾性波発生装置によれば、励磁電流により掘削管体の
共振周波数の周期と同じ周期の交番弾性波を磁歪振動子
に発生させるものであるので、磁歪振動子の共振を効率
よく誘発でき、振幅の大きな弾性波を掘削管体に発生さ
せることが可能になる。
According to the elastic wave generator for excavating pipe body transmission of the second aspect of the present invention, an alternating elastic wave having the same period as the period of the resonance frequency of the excavating pipe body is generated in the magnetostrictive vibrator by the exciting current. Therefore, the resonance of the magnetostrictive vibrator can be efficiently induced, and an elastic wave having a large amplitude can be generated in the excavated pipe body.

【0053】この発明の請求項3に記載の掘削管体伝送
用弾性波発生装置によれば、磁歪振動子が金属系の磁歪
材料製の薄板を積層して形成され、励磁電流が掘削管体
の共振周波数の周期の半分の周期を有する交流あるいは
脈動分が共振周波数の周期と同じ周期を有する脈動電流
であるので、高い温度の環境下においても振幅の大きな
弾性波を掘削管体に発生させることができる。
According to another aspect of the present invention, there is provided the elastic wave generator for transmitting excavation pipe body, wherein the magnetostrictive oscillator is formed by laminating thin plates made of a metal-based magnetostrictive material, and the exciting current is the excavation pipe body. Since the alternating current or pulsating component having half the period of the resonant frequency is the pulsating current having the same period as the resonant frequency, elastic waves with large amplitude are generated in the drill pipe even in high temperature environment. be able to.

【0054】この発明の請求項4に記載の掘削管体伝送
用弾性波発生装置によれば、励磁電流が掘削管体の共振
周波数の周期と同じ周期を有するパルス列であるので、
低電力で磁歪振動子の共振を誘発でき、振幅の大きな弾
性波を掘削管体に発生させることが可能になる。
According to the elastic wave generator for excavating pipe body transmission of claim 4 of the present invention, since the exciting current is a pulse train having the same period as the period of the resonance frequency of the excavating pipe body,
Resonance of the magnetostrictive oscillator can be induced with low power, and elastic waves with large amplitude can be generated in the excavated pipe body.

【0055】この発明の請求項5に記載の掘削管体伝送
用弾性波発生装置によれば、磁歪振動子の加振面が掘削
管体における軸方向の共振モードの節点と節点との間に
あるようにして掘削管体に弾性波を発生させるものであ
るので、効率よく掘削管体の共振を発生させることが可
能となる。
According to the elastic wave generator for excavating pipe body transmission of the fifth aspect of the present invention, the excitation surface of the magnetostrictive oscillator is located between the nodes of the resonance mode in the axial direction of the excavating pipe body. Since the elastic wave is generated in the excavation pipe body as described above, the resonance of the excavation pipe body can be efficiently generated.

【0056】この発明の請求項6に記載の掘削管体伝送
用弾性波発生装置によれば、磁歪振動子の振動方向の一
方の面を加振面とし他方の面を自由振動端として一方の
面により掘削管体に弾性波を発生させるものであるの
で、小型の磁歪振動子でその共振周波数を掘削管体の共
振周波数に一致させることが可能となる。
According to the elastic wave generator for excavating pipe body transmission of the sixth aspect of the present invention, one surface of the magnetostrictive oscillator in the vibration direction is used as the excitation surface and the other surface is used as the free vibration end. Since the elastic wave is generated in the excavation pipe body by the surface, it is possible to make the resonance frequency of the small magnetostrictive oscillator match the resonance frequency of the excavation pipe body.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 この発明の実施の一形態を示す管体伝送装置
を示す構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram showing a tubular body transmission device showing an embodiment of the present invention.

【図2】 図1における掘削管体の断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of the excavation pipe body in FIG.

【図3】 この発明の実施の一形態を示す弾性波発生装
置の構成を示すブロック図である。
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of an elastic wave generator according to an embodiment of the present invention.

【図4】 図3の弾性波発生装置の弾性波発生用管体へ
の装着状態を示す平面図である。
FIG. 4 is a plan view showing a state where the elastic wave generating device of FIG. 3 is attached to an elastic wave generating tube.

【図5】 この発明の実施の一形態における磁歪振動子
を示すもので、図(a)は磁歪振動子の斜視図、図
(b)は磁歪素子の斜視図、図(c)は磁歪素子の平面
図である。
5A and 5B show a magnetostrictive vibrator according to an embodiment of the present invention, wherein FIG. 5A is a perspective view of the magnetostrictive vibrator, FIG. 5B is a perspective view of the magnetostrictive element, and FIG. FIG.

【図6】 図1における掘削管体の振動系をモデル化し
その振動解析を行った結果を示すモデル図である。
FIG. 6 is a model diagram showing a result of modeling a vibration system of the excavated pipe in FIG. 1 and performing a vibration analysis thereof.

【図7】 図1における掘削管体の振動系の軸方向の振
動の伝達関数を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing a transfer function of axial vibration of the vibration system of the excavation pipe in FIG.

【図8】 この発明の他の実施の形態を示す弾性波発生
装置における励磁電流供給装置の出力波形を示す波形図
である。
FIG. 8 is a waveform diagram showing an output waveform of an exciting current supply device in an elastic wave generator according to another embodiment of the present invention.

【図9】 さらに、この発明の他の実施の形態を示す弾
性波発生装置における励磁電流供給装置の出力波形を示
す図である。
FIG. 9 is a diagram showing an output waveform of an exciting current supply device in an elastic wave generator according to another embodiment of the present invention.

【図10】 さらに、この発明の他の実施の形態を示す
弾性波発生装置における磁歪振動子の実装状態及び発生
する弾性波の波形を示す模式図である。
FIG. 10 is a schematic diagram showing a mounted state of a magnetostrictive oscillator and a waveform of an elastic wave generated in an elastic wave generator according to another embodiment of the present invention.

【図11】 さらに、この発明の他の実施の形態を示す
磁歪振動子の弾性波発生用管体への実装状態を示すもの
で、図(a)は断面図、図(b)は平面図である。
11A and 11B show a mounting state of a magnetostrictive vibrator according to another embodiment of the present invention on an elastic wave generating tube body. FIG. 11A is a sectional view and FIG. 11B is a plan view. Is.

【図12】 従来の音響弾性波を用いた管体伝送装置の
構成を示す側面図である。
FIG. 12 is a side view showing a configuration of a conventional tubular body transmission device using acoustic elastic waves.

【図13】 従来の発振器の構造を示す分解斜視図であ
る。
FIG. 13 is an exploded perspective view showing the structure of a conventional oscillator.

【図14】 図13の発振器の装着状態を示す断面図で
ある。
FIG. 14 is a cross-sectional view showing a mounted state of the oscillator of FIG.

【図15】 動作を説明するための波形図であり、図
(a)は発振器の駆動電流の波形を表す波形図、図
(b)はドリルカラーに発生する音響弾性波を示す波形
図である。
15A and 15B are waveform diagrams for explaining the operation, FIG. 15A is a waveform diagram showing a waveform of a driving current of an oscillator, and FIG. 15B is a waveform diagram showing an acoustic elastic wave generated in a drill collar. .

【図16】 図13における発振器の駆動電流変調方式
を示すもので、図(a)は二進符号の“1”、図(b)
は二進符号の“0”を表す信号波形図である。
16 shows a drive current modulation method of the oscillator in FIG. 13, FIG. 16 (a) is a binary code “1”, and FIG.
FIG. 3 is a signal waveform diagram showing a binary code “0”.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

12:弾性波発生用管体、12d:被加振面、13:掘
削管体、13a:単管、14:受信用管体、16:復調
装置、22:弾性波発生装置、23:制御装置、24:
励磁電流供給装置、25:振動発生器、26:磁歪振動
子、26a:加振面、27:励磁コイル、31:磁歪素
子、52:弾性波発生用管体、52d:被加振面、6
1:固定部材。
12: elastic wave generating tube, 12d: surface to be excited, 13: excavation tube, 13a: single tube, 14: receiving tube, 16: demodulator, 22: elastic wave generator, 23: controller , 24:
Exciting current supply device, 25: Vibration generator, 26: Magnetostrictive oscillator, 26a: Exciting surface, 27: Exciting coil, 31: Magnetostrictive element, 52: Elastic wave generating tube, 52d: Excited surface, 6
1: Fixed member.

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 磁歪現象により弾性波を発生する磁歪材
で形成されるとともに掘削管体を伝播する弾性波の伝播
速度と上記掘削管体の長さとに基づいて決まる共振周波
数に一致した共振周波数を有する磁歪振動子を設けたも
のであって、伝送する情報を変調した励磁電流により上
記磁歪振動子を励磁することにより上記共振周波数の周
期と同じ周期を有し上記掘削管体を伝播する弾性波を発
生させる掘削管体伝送用弾性波発生装置。
1. A resonance frequency that is formed of a magnetostrictive material that generates an elastic wave by the magnetostriction phenomenon and that matches a resonance frequency determined based on the propagation speed of the elastic wave propagating in the excavation pipe and the length of the excavation pipe. A magnetostrictive vibrator having the following, wherein by exciting the magnetostrictive vibrator with an exciting current that modulates information to be transmitted, the elasticity that propagates through the excavating pipe body has the same cycle as the cycle of the resonance frequency. An elastic wave generator for transmitting excavation pipes that generates waves.
【請求項2】 励磁電流は、掘削管体の共振周波数の周
期と同じ周期の交番弾性波を磁歪振動子に発生させるも
のであることを特徴とする請求項1記載の掘削管体伝送
用弾性波発生装置。
2. The elasticity for excavating pipe body transmission according to claim 1, wherein the exciting current causes an alternating elastic wave having the same period as the period of the resonance frequency of the excavating pipe body to be generated in the magnetostrictive oscillator. Wave generator.
【請求項3】 磁歪振動子は金属系の磁歪材料製の薄板
を積層して形成されたものであり、励磁電流は掘削管体
の共振周波数の周期の半分の周期を有する交流あるいは
脈動分が共振周波数の周期と同じ周期を有する脈動電流
であることを特徴とする請求項2記載の掘削管体伝送用
弾性波発生装置。
3. The magnetostrictive vibrator is formed by laminating thin plates of a metal-based magnetostrictive material, and the exciting current is an alternating current or a pulsating component having a half cycle of the resonant frequency of the drill pipe. The elastic wave generator for excavating pipe body transmission according to claim 2, wherein the pulsating current has the same cycle as the cycle of the resonance frequency.
【請求項4】 励磁電流は、掘削管体の共振周波数の周
期と同じ周期を有するパルス列であることを特徴とする
請求項1記載の掘削管体伝送用弾性波発生装置。
4. The elastic wave generator for excavating pipe body transmission according to claim 1, wherein the exciting current is a pulse train having the same period as the period of the resonance frequency of the excavating pipe body.
【請求項5】 磁歪振動子は、その加振面が掘削管体に
おける軸方向の共振モードの節点と節点との間にあるよ
うにして掘削管体に弾性波を発生させるものであること
を特徴とする請求項1記載の掘削管体伝送用弾性波発生
装置。
5. The magnetostrictive oscillator is a device for generating an elastic wave in the excavation pipe body such that the excitation surface is between the nodes of the resonance mode in the axial direction of the excavation pipe body. The elastic wave generator for excavating pipe body transmission according to claim 1.
【請求項6】 磁歪振動子の振動方向の一方の面を加振
面とし他方の面を自由振動端として上記一方の面により
掘削管体に弾性波を発生させるものであることを特徴と
する請求項1記載の掘削管体伝送用弾性波発生装置。
6. An elastic wave is generated in the excavation pipe body by using one surface in the vibration direction of the magnetostrictive oscillator as a vibration surface and the other surface as a free vibration end. The elastic wave generator for transmitting a drill pipe according to claim 1.
JP11265896A 1996-05-07 1996-05-07 Elastic wave generator for drilling pipe transmission Expired - Fee Related JP3374652B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11265896A JP3374652B2 (en) 1996-05-07 1996-05-07 Elastic wave generator for drilling pipe transmission

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11265896A JP3374652B2 (en) 1996-05-07 1996-05-07 Elastic wave generator for drilling pipe transmission

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH09297182A true JPH09297182A (en) 1997-11-18
JP3374652B2 JP3374652B2 (en) 2003-02-10

Family

ID=14592247

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP11265896A Expired - Fee Related JP3374652B2 (en) 1996-05-07 1996-05-07 Elastic wave generator for drilling pipe transmission

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3374652B2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999056154A1 (en) * 1998-04-28 1999-11-04 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Elastic wave generator, structure for attaching magnetostriction oscillator, and attaching method
JP2009532677A (en) * 2006-03-31 2009-09-10 シェブロン ユー.エス.エー. インコーポレイテッド Method and apparatus for detecting borehole characteristics
JP2020111900A (en) * 2019-01-09 2020-07-27 株式会社日伸テクノ Drilling method and drilling device

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999056154A1 (en) * 1998-04-28 1999-11-04 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Elastic wave generator, structure for attaching magnetostriction oscillator, and attaching method
JP2009532677A (en) * 2006-03-31 2009-09-10 シェブロン ユー.エス.エー. インコーポレイテッド Method and apparatus for detecting borehole characteristics
JP2020111900A (en) * 2019-01-09 2020-07-27 株式会社日伸テクノ Drilling method and drilling device

Also Published As

Publication number Publication date
JP3374652B2 (en) 2003-02-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6272916B1 (en) Acoustic wave transmission system and method for transmitting an acoustic wave to a drilling metal tubular member
JP3311484B2 (en) Signal transmission device and signal transmission method
US5675325A (en) Information transmitting apparatus using tube body
EP1750930B1 (en) Downhole ultrasonic well cleaning device
US6998999B2 (en) Hybrid piezoelectric and magnetostrictive actuator
US4283780A (en) Resonant acoustic transducer system for a well drilling string
US3790930A (en) Telemetering system for oil wells
US7902943B2 (en) Wireless acoustic-electric feed-through for power and signal transmission
JPH0511477B2 (en)
JP3374652B2 (en) Elastic wave generator for drilling pipe transmission
WO2003067029A1 (en) Autonomous downhole/reservoir monitoring and data transfer system
JP3249312B2 (en) Pipe transmission device
JP4297613B2 (en) Elastic wave generator, magnetostrictive oscillator mounting structure, and mounting method
DK1041403T3 (en) Compact vibrator and method of monitoring or seismic exploration using such vibrator
CN102748013B (en) Low-frequency dipole transmitting transducer
JP4315316B2 (en) Ultrasonic logging source
JP2671855B2 (en) Underwater acoustic transmitter
JP3708226B2 (en) Flow velocity measuring device
CN115055355B (en) Three-lamination type bending vibrator, bending transducer and bandwidth widening method
Li et al. Magnetic field tuning characteristics of bimodal ultrasonic motor stator
Badi et al. A first experimental verification of micromachined capacitive Lamb wave transducers
Allam et al. Detachable Dry-Coupled Ultrasonic Power Transfer Through Metallic Enclosures
JP2011199102A (en) Vibration power generating element
JPH11108714A (en) Ultrasonic transducer, its driving method and flow velocity measuring equipment
Carotenuto et al. A displacement amplifier using mechanical demodulation

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees