Przedmiotem wynalazku jest geofon elektrodynamiczny do cyfrowej rejestracji skladowych pionowych i poziomych fal sejsmicznych.Dziedzina zastosowan geofonu jest sejsmika poszukiwawcza. Klasyczne sejsmiczne metody poszukiwawcze opieraly sie glównie na badaniu skladowych pionowych fal podluznych, odbieranych przez przystosowane do tych celów geofony i rejestrowanych przez analogowe aparatury sejsmiczne. Rozwój tych metod stworzyl potrzebe rejestracji takze skladowych poziomych fal zarówno podluznych jak i poprzecznych, a zarazem koniecznosc konstrukcji geofonów przystosowanych do ich odbioru. Równoczesnie wprowadzone zostaly cyfrowe aparatury sejsmiczne o dynamice znacznie przewyzszajacej dynamike aparatur analogowych, co zwiekszylo wymagania dotyczace liniowosci geofonów. Geofony stosowane wraz z cyfrowymi aparaturami sejsmicznymi powinny odznaczac sie bardzo dobra liniowoscia przetwarzania sygnalów mechanicznych na elektryczne, tzn. bardzo malym wspólczynnikiem znieksztalcen nieliniowych, nie przekraczajacym wartosci 0,1—0,2% , pozostale wymagania w stosunku do parametrów geofonów sa podobne jak w przypadku stosowania aparatur analogowych. Charakterystyczna dla metod sejsmicznych wielokanalowa rejestracja danych i wykorzys¬ tywanie korelacji zapisu w poszczególnych kanalach do geofizycznej i geologicznej interpretacji wyników pomiarów stawiaja wymaganie bardzo dobrej identycznosci poszczególnych kanalów, a zatem identycznosci geofonów. Jezeli w badaniach maja byc wykorzystane rejestracje skladowych pionowych i poziomych fal sejsmicznych, powinna byc zachowana identycznosc parametrów geofonów sluzacych do odbioru tych skladowych. Podstawowe znaczenie ma stabilnosc pracy geofonów i mozliwosc ich wykonania jako ukladów drgajacych z jednym stopniem swobody, pozwalajacych na odbiór scisle jednej skladowej fal.Znane dotychczas geofony przeznaczone do rejestracji cyfrowej sa przystosowane do odbioru skladowej pionowej fal sejsmicznych. Ich masy bezwladne sa zawieszane na dwóch plaskich sprezynach. Poniewaz znieksztalcenia nieliniowe geofonu "lnie rosna jezeli wydluzenia poczatkowe sprezyn w polozeniu równowagi masy bezwladnej nie sa zerowe, w celu uzyskania zerowej dlugosci poczatkowej sprezyn nadaje sie im napiecia2 85899 wstepne tak, by pod wplywem ciezaru masy bezwladnej przyjmowaly polozenie dokladnie poziome.Koniecznosc dokladnego wykonania sprezyn i poddania ich wstepnym operacjom napinajacym sprawia, ze dazy sie do takiej konstrukcji sprezyn, by róznica srednic obwodów zewnetrznego i wewnetrznego sprezyny byla jak najwieksza, tj. by pracujace ramiona sprezyn byly mozliwie dlugie. Z tego wzgledu mase bezwladna umieszcza sie na zewnetrznych obwodach sprezyn, natomiast obwody wewnetrzne sa zwiazane z wewnetrzna czescia korpusu geofonu, co daje najwieksza róznice obu srednic. Konstrukcja taka zapewnia poprawna prace przy odbiorze skladowej pionowej, jej stabilnosc nie jest jednak zadawalajaca w przypadku odbioru skladowej poziomej. ' Wykonanie geofonu z masa bezwladna zawieszona na tak sztywnych sprezynach, by przyrzad pracowal poprawnie zarówno jako odbiornik skladowych pionowych jak poziomych fal nie moze byc brane pod uwage, poniewaz nie mozna wówczas uzyskac wymaganych od geofonów dostatecznie niskich czestotliwosci wlasnych rzedu kilku herców. Dlatego w znanych geofonach przeznaczonych do odbioru obu skladowych fal stosuje sie zawieszenie masy bezwladnej na trzech sprezynach o odpowiednio dobranej sprezystosci. W przypadku rejestra¬ cji skladowej pionowej dwie sprezyny plaskie pelnia funkcje prowadnic masy bezwladnej, a trzecia — plaska lub spiralna — równowazy ciezar masy bezwladnej i zmniejsza jej zwis; w przypadku rejestracji skladowej poziomej, sprezyna odciazajaca mase bezwladna jest odpinana, a sprezyny plaskie pelnia funkcje elementów sprezystych, przy czym zachodzi koniecznosc takiego dobrania ich wspólczynników sprezystosci, by czestotliwosc wlasna przyrzadu nie zmieniala sie w zaleznosci od kierunku odbieranej skladowej fal. Jednakze zastosowanie sprezyny odciazajacej pogarsza liniowosc i czyni geofony tej konstrukcji nieprzydatnymi do wspólpracy z aparaturami cyfrowymi. Znane sa równiez geofony przystosowane tylko do odbioru poziomych skladowych fal, odbiegajace znacznie konstrukcja i parametrami od geofonów do rejestracji skladowych pionowych.Celem wynalazku jest konstrukcja geofonu pozwalajacego na cyfrowa i identyczna rejestracje skladowych pionowych i poziomych fal sejsmicznych. Cel ten zostal osiagniety w geofonie elektrodynamicznym wedlug wynalazku, wyposazonym w czujnik zlozony z ukladu magnetycznego i masy bezwladnej utworzonej z dwu cewek nawinietych na jednym karkasie i polaczonych elektrycznie, zawieszonej na dwóch sprezynach plaskich, przy czym obwody zewnetrzne sprezyn sa umieszczone na zworze ukladu magnetycznego stanowiacej zarazem obudowe boczna czujnika geofonu, a do obwodów wewnetrznych przymocowana jest masa bezwladna.Stabilnosc zawieszenia masy bezwladnej i mozliwosc realizacji ukladu z dokladnie jednym stopniem swobody zaleza od wzajemnego rozstawu obu sprezyn oraz od rozstawu punktów zaczepienia sprezyn do korpusu ido masy bezwladnej. Najkorzystniejsze wyniki uzyskuje sie przy zastosowaniu maksymalnych rozstawów mozli¬ wych do uzyskania wdanej konstrukcji. Rozwiazanie zastosowane w geofonie wedlug wynalazku pozwala na uzyskanie maksymalnych rozstawów punktów zaczepienia sprezyny, co wraz z maksymalnym rozstawieniem obu sprezyn zapewnia najwieksza mozliwa stabflnosc pracy danej konstrukcji. Umieszczenie sprezyn wstepnie napietych tak, by pod ciezarem masy bezwladnej stawaly sie plaskie oznacza przystosowanie geofonu do odbioru skladowej pionowej fal. Umieszczenie identycznych sprezyn bez napiecia wstepnego przystosowuje geofon do odbioru skladowej poziomej, przy czym uzyskuje sie identycznosc parametrów obu wersji bez dodatkowych zabiegów, a takze bardzo dobra liniowosc przyrzadów wymagana przy rejestracji cyfrowej.Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykladzie wykonania na zalaczonym rysunku, ilustrujacym uproszczony przekrój czujnika geofonu elektrodynamicznego. Uklad magnetyczny geofonu sklada sie z central-, nie umieszczonego cylindrycznego magnesu 1 wraz z dwoma nabiegunnikami 2 ksztaltujacymi w pozadany sposób pole magnetyczne w szczelinach roboczych oraz z cylindrycznej zwory 3 otaczajacej magnes i zamykajacej linie pola magnetycznego. Zwora oraz wykonane z materialów niemagnetycznych dno 4 i pokrywa 5 wraz z hermetycznymi przepustami izolacyjnymi 6 do wyprowadzenia przewodów elektrycznych 7 stanowia trwala i hermetyczna obudowe czujnika i sa sztywno zwiazane z magnesem tworzac korpus czujnika. Dwie cewki 8 nawiniete na wspólnym karkasie 9 jako jedna masa bezwladna i polaczone elektrycznie, umieszczone sa w szczelinach ukladu magnetycznego. Masa bezwladna jest zawieszona sprezyscie w stosunku do korpusu na dwóch plaskich sprezynach 10, pozwalajacych na jeden stopien swobody ruchu cewek w stosunku do magnesu.Obwody wewnetrzne sprezyn sa przymocowane do obu konców karkasu, co zapewnia ich maksymalne rozstawienie, zas obwody zewnetrzne sprezyn sa zwiazane ze zwora, dajac najwieksze rozstawienie punktów zaczepienia. Czujnik zamyka sie w obudowie (nie wskazanej na rysunku) przystosowujacej geofon do pracy w róznych warunkach. Jezeli do geofonu ustawionego w punkcie obserwacji dotrze fala sejsmiczna powodujaca drgania obudowy, to napiecie indukowane w wyniku wzajemnych ruchów cewek i magnesu zobrazuje czasowy przebieg fali.85899 3 PL