RU1394954C

RU1394954C - Seismic oscillations receiver

Info

Publication number: RU1394954C
Authority: RU
Inventors: Б.Л. Лернер; Н.Л. Янченко; П.А. Турлов; И.Г. Пимштейн
Original assignee: Специальное конструкторское бюро сейсмического приборостроения
Priority date: 1985-05-28
Filing date: 1985-05-28
Publication date: 1995-02-27

Abstract

FIELD: exploration geophysics. SUBSTANCE: additional cap-like membrane 4 with piezoelement 5 glued on it is provided for seismic receiver, elastic suspension of which is made of two cap-like membranes. Oscillations of rigid cylindrical mass 1 are transmitted through it axial projections to membranes 2 and 3 of the suspension, and then through pressure fluid 6 to additional membrane 4. EFFECT: increased sensitivity of the seismic receiver at the expense of difference in working surfaces of membrane 3 and 4, increased reliability at the expense of redistribution of pressure on all the surface of membranes 3 and 4, increased reliability at the expense of redistribution of pressure on all the surface of membrane 4, as well as decreased influence of temperature drift due to small volume of pressure fluid 6. 1 dwg

Description

Изобретение относится к разведочной геофизике и предназначено для регистрации сейсмических колебаний при сейсморазведке, преимущественно в средне- и низкочастотных методах. The invention relates to exploration geophysics and is intended for registration of seismic vibrations during seismic exploration, mainly in medium and low frequency methods.

Целью изобретения является повышение надежности и чувствительности сейсмоприемника, а также расширение диапазона его рабочих температур. The aim of the invention is to increase the reliability and sensitivity of the geophone, as well as expanding the range of its operating temperatures.

На чертеже представлен сейсмоприемник в разрезе. The drawing shows a seismic receiver in section.

Инертная масса 1 посредством цилиндрических выступов на ее торцовых поверхностях закреплена между колпачковой мембраной 2 и колпачковой мембраной 3, являющейся малым поршнем гидравлической системы. Эффективная площадь малого поршня зависит от площади контакта между колпачковой мембраной 3 и инертной массы 1, а величина свободного хода инертной массы определяется высотой цилиндрических выступов на ее торцовых поверхностях. На колпачковой мембране 4, являющейся большим поршнем гидравлической системы, с помощью токопроводящего клея закреплен пьезоэлемент 5. В объеме между мембранами 3 и 4 находится рабочая жидкость 6 гидравлической системы. Инертная масса 1, мембраны 2, 3 и 4, пьезоэлемент 5 и жидкость 6 образуют преобразовательный блок сейсмоприемника, который посредством переходной цилиндрической втулки 7 крепится к корпусу 8. Сигнал с электродов пьезоэлемента 5 через колпачковую мембрану 4 и втулку 7 и через токопроводящую спираль 9 подводится к плате 10, к которой припаяны выводы 11 сейсмоприемника. Плата 10 и выводы 11 загерметизированы компаундом 12. The inert mass 1 by means of cylindrical protrusions on its end surfaces is fixed between the cap membrane 2 and the cap membrane 3, which is a small piston of the hydraulic system. The effective area of the small piston depends on the contact area between the cap membrane 3 and the inert mass 1, and the inertia free play is determined by the height of the cylindrical protrusions on its end surfaces. On the cap membrane 4, which is a large piston of the hydraulic system, a piezoelectric element 5 is fixed using conductive glue 5. The working fluid 6 of the hydraulic system is located in the volume between the membranes 3 and 4. Inert mass 1, membranes 2, 3, and 4, piezoelectric element 5, and liquid 6 form a transducer block of the seismic receiver, which is attached to the housing by means of a transitional cylindrical sleeve 7. to the board 10, to which the conclusions of the seismic receiver 11 are soldered. Board 10 and terminals 11 are sealed with compound 12.

Работает сейсмоприемник следующим образом. The seismic receiver operates as follows.

При колебаниях прибора на малый поршень 3 со стороны инертной массы 1 действует сила, пропорциональная ускорению смещения корпуса 8. Это воздействие через жидкость 6, в качестве которой использована кремнийорганическая жидкость ПЭС-3, передается большому поршню 4 и пьезоэлементу 5. В результате на обкладках последнего возникает напряжение, соответствующее характеру регистрируемого сигнала. When the device vibrates, a small piston 3 from the inertial mass 1 acts on a force proportional to the acceleration of the displacement of the housing 8. This action through the liquid 6, which is used as a silicone liquid PES-3, is transmitted to the large piston 4 and the piezoelectric element 5. As a result, on the plates of the latter there is a voltage corresponding to the nature of the recorded signal.

Положительный эффект изобретения достигается следующим. The positive effect of the invention is achieved as follows.

Инертная масса, выполненная в виде тела вращения с цилиндрическими выступами и заключенная в объеме между основными мембранами, позволяет путем выбора высоты цилиндрических выступов ограничить величину ее перемещения и исключить тем самым возможность разрушения пьезоэлемента при ударах по сейсмоприемнику в процессе его транспортировки и установки на профиле. Это повышает его надежность даже при значительных величинах инертной массы. При этом изготовление инертной массы из сплавов с большим удельным весом позволяет сохранить габариты сейсмоприемника в прежних пределах. The inertial mass, made in the form of a body of revolution with cylindrical protrusions and enclosed in a volume between the main membranes, allows limiting the value of its displacement by choosing the height of the cylindrical protrusions and thereby eliminating the possibility of the destruction of the piezoelectric element upon impact on the geophone during its transportation and installation on the profile. This increases its reliability even with significant inertial masses. At the same time, the manufacture of an inert mass from alloys with a large specific gravity makes it possible to maintain the dimensions of the seismic receiver in the same range.

Увеличение инертной массы в сочетании с наличием в данном сейсмоприемнике гидравлического преобразователя позволяет увеличить чувствительность прибора и тем самым обеспечить возможность его применения как в средне-, так и в низкочастотных методах сейсморазведки. The increase in inertia in combination with the presence of a hydraulic converter in this seismic receiver allows increasing the sensitivity of the device and thereby ensuring the possibility of its use in both medium and low frequency seismic surveying methods.

Уменьшение объема жидкости в камере гидравлического преобразователя, обусловленное формой и характером размещения дополнительной мембраны, расширяет диапазон рабочих температур. При этом сдвиг положения равновесия инертной массы за счет температурных колебаний объема жидкости настолько мал, что дает возможность ограничить перемещения массы в необходимых пределах, пренебрегая его величиной. The decrease in fluid volume in the chamber of the hydraulic converter, due to the shape and nature of the placement of the additional membrane, expands the range of operating temperatures. In this case, the shift in the equilibrium position of the inert mass due to temperature fluctuations in the volume of the liquid is so small that it makes it possible to limit the displacement of the mass within the necessary limits, neglecting its value.

Claims

A SEISMIC RECEIVER containing a housing, a piezoelectric element and two main cap membranes having flat annular collars, articulated with cylindrical collars on the outside by means of toroidal corrugations and forming a closed volume in which an inert mass is placed, characterized in that, in order to increase reliability and sensitivity, as well as expanding the operating temperature range, an additional cap membrane is installed in the housing, the diameter of which is larger than the diameter of the main cap membrane, with a gap on the outside of one of the main cap membranes and forming a closed cavity filled with liquid with it, the piezoelectric element is fixed on an additional cap membrane, and the inert mass is made in the form of a body of revolution with cylindrical protrusions from the end surfaces, rigidly fastened in the center to the main cap membranes.