RU169554U1 - Устройство установки и фиксации нормированного натяжения волоконного световода в корпусе геофона - Google Patents
Устройство установки и фиксации нормированного натяжения волоконного световода в корпусе геофона Download PDFInfo
- Publication number
- RU169554U1 RU169554U1 RU2016117364U RU2016117364U RU169554U1 RU 169554 U1 RU169554 U1 RU 169554U1 RU 2016117364 U RU2016117364 U RU 2016117364U RU 2016117364 U RU2016117364 U RU 2016117364U RU 169554 U1 RU169554 U1 RU 169554U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- fiber
- geophone
- tension
- rack
- inclined surface
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01H—MEASUREMENT OF MECHANICAL VIBRATIONS OR ULTRASONIC, SONIC OR INFRASONIC WAVES
- G01H9/00—Measuring mechanical vibrations or ultrasonic, sonic or infrasonic waves by using radiation-sensitive means, e.g. optical means
- G01H9/004—Measuring mechanical vibrations or ultrasonic, sonic or infrasonic waves by using radiation-sensitive means, e.g. optical means using fibre optic sensors
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
- G01P15/00—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration
- G01P15/02—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses
- G01P15/08—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values
- G01P15/093—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values by photoelectric pick-up
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
- G01V1/00—Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting
- G01V1/16—Receiving elements for seismic signals; Arrangements or adaptations of receiving elements
- G01V1/18—Receiving elements, e.g. seismometer, geophone or torque detectors, for localised single point measurements
- G01V1/181—Geophones
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Geology (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geophysics (AREA)
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к области производства подводных сейсмических датчиков и может быть использована при изготовлении ненаправленных волоконно-оптических сейсмоакустических датчиков - геофонов. Устройство установки и фиксации нормированного натяжения волоконного световода в корпусе геофона содержит стойку с размещенным на ее верхнем конце механическим блоком, выполненным с возможностью прохождения через него волоконного световода, расположенный на стойке блок фиксации, в котором закреплен волоконный световод, проходящий через механический блок, и примыкающую верхней частью к стойке наклонную поверхность, на которой размещен корпус геофона с установленными в нем двумя опорами, верхние части которых снабжены канавками, в которых размещены и зафиксированы концы чувствительного участка волоконного световода. Технический результат - повышение точности и стабильности нормированного натяжения чувствительного участка волоконного световода в корпусе геофона. 6 з.п. ф-лы, 1 ил.
Description
Полезная модель относится к области производства подводных сейсмических датчиков и может быть использована при изготовлении ненаправленных волоконно-оптических сейсмоакустических датчиков - геофонов.
Волоконно-оптические геофоны являются перспективной альтернативой использующимся в настоящее время пьезоэлектрическим устройствам. Такие устройства характеризуются повышенной чувствительностью, потенциально большим динамическим диапазоном измерений, возможностью объединения в массивы и возможностью осуществления удаленного контроля без потери уровня полезного сигнала. Известно несколько принципиальных схем конструирования волоконно-оптических геофонов, различающихся по методу измерения (брэгговская решетка, интерферометр, одночастотный лазер и др.), при этом, однако, их объединяет использование в качестве чувствительного элемента участка волоконного световода с фиксированным уровнем натяжения. В схемах волоконно-оптических геофонов в качестве чувствительного элемента, как правило, используется прямой участок волоконного световода, соединенный с инертной массой. Точность, чувствительность и спектральные характеристики таких геофонов в значительной степени определяются точностью и стабильностью натяжения волоконного световода.
В практике конструирования геофонов крепление чувствительного участка световода внутри корпуса может осуществляться при помощи дополнительных держателей (опор) одинаковой высоты, обеспечивающих аксиально-симметричное расположение световода. Однако в этом случае монтаж чувствительного участка затруднителен, поскольку требует применения дополнительных устройств для его натяжения. При этом повышается вероятность обрыва натянутого участка световода и участков в местах изгиба при установке конструкции внутрь корпуса геофона. Кроме того, подобный метод крепления световода и необходимость минимизации изгибов волокна требует наличия дополнительных технологических зазоров внутри корпуса, что увеличивает его массогабаритные характеристики.
Известен геогидрофон [1], содержащий инерционную массу, упругую подложку и волоконно-оптический интерферометр, выполненный в виде двух идентичных волоконных катушек, одна из которых намотана с натягом на упругую подложку.
Недостатком известного геогидрофона является низкая точность, обусловленная невозможностью обеспечения нормируемого значения натяжения волоконного световода, приемлемой воспроизводимости натяжения при серийном выпуске и значительным влиянием температуры на натяжение волоконного световода.
Известен волоконно-оптический сейсмодатчик [2], чувствительная головка которого в первом варианте исполнения состоит из корпуса, внутренняя полость которого заполнена компаундом, в котором размещены инерционная масса и две катушки волоконного световода, натяжение которого задается упругими свойствами компаунда исходя из требуемой чувствительности и рабочего спектрального диапазона. В двух других вариантах реализации на цилиндрическую катушку наматываются два волоконных световода, причем один из них наматывается с предварительным натягом.
Однако в указанном волоконно-оптическом сейсмодатчике при создании и фиксации натяжения волоконного световода невозможно достижение высокой точности сейсмодатчика, поскольку отсутствует возможность обеспечения нормируемого значения натяжения волоконного световода, приемлемой воспроизводимости нормированного натяжения при серийном выпуске геофонов.
Задачей заявляемой полезной модели является создание устройства установки и фиксации нормированного натяжения волоконного световода в корпусе геофона, позволяющего обеспечить высокую точность, стабильность и воспроизводимость параметров геофонов при их серийном выпуске.
Техническим результатом является повышение точности и стабильности нормированного натяжения волоконного световода в корпусе геофонов.
Поставленная задача решается тем, что устройство установки и фиксации нормированного натяжения волоконного световода в корпусе геофона содержит стойку с размещенным на ее верхнем конце механическим блоком, выполненным с возможностью прохождения через него волоконного световода, расположенный на стойке блок фиксации, в котором закреплен волоконный световод, проходящий через механический блок, и примыкающую верхней частью к стойке наклонную поверхность, на которой размещен корпус геофона с установленными в нем двумя опорами, верхние части которых снабжены канавками, в которых размещены и зафиксированы концы чувствительного участка волоконного световода.
Наклонная поверхность может быть выполнена скользящей или роликовой.
Предпочтительно, чтобы стойка была установлена преимущественно вертикально.
Заявляемое устройство может быть дополнительно снабжено блоком регулирования угла наклона наклонной скользящей плоскости, установленного между нижними частями стойки и наклонной поверхности.
Заявляемое устройство может содержать специальное основание, на котором закрепляются вертикальная стойка и наклонная скользящая поверхность.
Канавки могут быть выполнены V-образными, а блок фиксации в виде зажима.
Совокупность признаков заявляемой полезной модели неизвестна из уровня техники и каждый из ее признаков направлен на достижение заявленного технического результата.
На фиг.1 схематически представлена конструкция заявляемой полезной модели.
Заявляемое устройство содержит стойку 1 с размещенным на ее верхнем конце механическим блоком 3, выполненным с возможностью прохождения через него волоконного световода 4, корпус 10 геофона с крышкой 5, установленными в корпусе двумя опорами 6 и 8, верхние части которых снабжены канавками, (на чертеже не показаны) выполненными с возможностью размещения и фиксации в них чувствительного участка 7 волоконного световода 4. Канавки предпочтительно выполнены V-образными. На стойке 1, преимущественно вертикальной, расположен блок фиксации 7, выполненный с возможностью закрепления волоконного световода 4.
Наклонная поверхность 9 примыкает верхней частью к стойке 1, при этом на наклонной поверхности 9 размещен корпус геофона 10. Стойка 1 содержит блок фиксации 2, выполненный с возможностью закрепления волоконного световода 4.
Наклонная поверхность 9 может быть выполнена скользящей или роликовой.
Устройство может быть дополнительно снабжено блоком 11 регулирования угла наклона, установленного между нижними частями стойки 1 и наклонной поверхностью 9.
Устройство может содержать специальное основание 12, на котором закрепляются стойка 1 и наклонная поверхность 9, либо может быть установлено на любой горизонтальной поверхности.
Блок фиксации 2, расположенный на стойке, преимущественно выполнен в виде зажима.
Устройство установки и контроля нормированного натяжения в корпусе геофона работает следующим образом.
В заявляемой полезной модели корпус 10 состоит из основания и крышки 5. Выводы волоконного световода 4 из корпуса 10 геофона расположены в верхней части в непосредственной близости от крышки 5 с целью упрощения процедур монтажа и герметизации. Согласно принципу действия волоконно-оптического геофона чувствительный участок световода 4, соединенный с инертной массой, должен располагаться в центральной части корпуса 10. Контакт чувствительного участка 4 со стенками корпуса 10 геофона, в том числе с внутренней поверхностью крышки 5, должен быть исключен. В схемах волоконно-оптических геофонов в качестве чувствительного элемента, как правило, используется прямой участок волоконного световода, соединенный с инертной массой. Важным требованием к корпусу волоконно-оптического геофона является его надежная герметизация, нарушение которой приводит к выходу прибора из строя. При этом схема геофона может предполагать размещение на одной волоконной линии нескольких десятков чувствительных элементов (специальным образом подготовленных участков световода), неразрывно соединенных друг с другом без применения сварки. Этим требованиям в полной мере соответствует разборная конструкция корпуса, допускающая бессварочный метод монтажа волоконных элементов.
На первом этапе участок волоконного световода 4 закрепляется клеем в V-образной канавке, фрезерованной на поверхности опоры 8 меньшей высоты; после застывания клея корпус геофона размещается на наклонной скользящей или роликовой поверхности 9, примыкающей под углом к стойке 1. Вне корпуса 10 волоконный световод 4 перебрасывается через механический блок во избежание критичных с точки зрения прочности волоконного световода 4 изгибов и закрепляется зажимом 2. В таком положении корпуса 10 геофона производится закрепление, например, путем заклеивания одного из концов чувствительного участка 7 волоконного световода в V-образной канавке со стороны более высокой опоры 6. Натяжение чувствительного участка 7 волоконного световода 4 во время застывания клея производится под действием силы тяжести корпуса 10 геофона. Силу натяжения чувствительного участка 7 волоконного световода 4 можно варьировать путем изменения угла наклона наклонной поверхности 9 с помощью блока регулирования 11 угла наклона, установленного между нижними частями стойки и наклонной поверхностью 9. Блок 11 может быть выполнен, например, в виде двух шпилек и навинченной на них втулки с резьбой (на чертеже не показаны). Угол наклона наклонной поверхности 9 относительно стойки 1 выбирают в пределах 5-80°, что соответствует нормированному значению натяжения чувствительного участка 7 волоконного световода 4, лежащему в пределах 0,1-3,0 H. Высота и наклон поверхности более высокой опоры 6 подбираются таким образом, чтобы натянутый чувствительный участок 7 волоконного световода 4, контактируя с опорой 6 в области V-образной канавки, с минимальным изгибом выводился за внешнюю границу корпуса 10 геофона.
Заявляемая полезная модель позволяет оптимизировать технологические этапы сборки сейсмических датчиков и повысить точность и стабильность нормированного натяжения чувствительного участка волоконного световода в корпусе геофона, а также воспроизводимость параметров при серийном производстве геофонов.
Источники информации, использованные при составлении заявки:
[1] пат. РФ №2231088, МПК G01V 1/18, опубл. 20.06.2004 г.
[2] пат. US №4,534,222, МПК G01H 1/00, G01V 1/16, опубл. 13.08.1985 г.
Claims (7)
1. Устройство установки и фиксации нормированного натяжения волоконного световода в корпусе геофона, содержащее стойку с размещенным на ее верхнем конце механическим блоком, выполненным с возможностью прохождения через него волоконного световода, расположенный на стойке блок фиксации, выполненный с возможностью закрепления волоконного световода, примыкающую верхней частью к стойке наклонную поверхность, на которой размещен корпус геофона с установленными в нем двумя опорами, верхние части которых снабжены канавками, выполненными с возможностью размещения и фиксации в них чувствительного участка волоконного световода.
2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что наклонная поверхность выполнена скользящей или роликовой.
3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что стойка установлена преимущественно вертикально.
4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оно дополнительно снабжено блоком регулирования угла наклона, установленного между нижними частями стойки и наклонной поверхностью.
5. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оно содержит основание, на котором закреплены вертикальная стойка и наклонная поверхность.
6. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что канавки выполнены V-образными.
7. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что блок фиксации выполнен в виде зажима.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016117364U RU169554U1 (ru) | 2016-05-04 | 2016-05-04 | Устройство установки и фиксации нормированного натяжения волоконного световода в корпусе геофона |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016117364U RU169554U1 (ru) | 2016-05-04 | 2016-05-04 | Устройство установки и фиксации нормированного натяжения волоконного световода в корпусе геофона |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU169554U1 true RU169554U1 (ru) | 2017-03-22 |
Family
ID=58449959
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2016117364U RU169554U1 (ru) | 2016-05-04 | 2016-05-04 | Устройство установки и фиксации нормированного натяжения волоконного световода в корпусе геофона |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU169554U1 (ru) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA1124384A (en) * | 1979-08-09 | 1982-05-25 | Paolo G. Cielo | Stable fiber-optic hydrophone |
| US4534222A (en) * | 1983-08-08 | 1985-08-13 | Mcdonnell Douglas Corporation | Fiber-optic seismic sensor |
| US5285424A (en) * | 1992-12-28 | 1994-02-08 | Litton Systems, Inc. | Wide bandwidth fiber optic hydrophone |
| RU2115933C1 (ru) * | 1996-01-29 | 1998-07-20 | Государственное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт физико-технических и радиотехнических измерений" | Волоконно-оптический акселерометр |
| US6161433A (en) * | 1999-10-15 | 2000-12-19 | Geosensor Corporation | Fiber optic geophone |
| RU2231088C1 (ru) * | 2003-05-26 | 2004-06-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт физико-технических и радиотехнических измерений" | Геогидрофон |
-
2016
- 2016-05-04 RU RU2016117364U patent/RU169554U1/ru active IP Right Revival
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA1124384A (en) * | 1979-08-09 | 1982-05-25 | Paolo G. Cielo | Stable fiber-optic hydrophone |
| US4534222A (en) * | 1983-08-08 | 1985-08-13 | Mcdonnell Douglas Corporation | Fiber-optic seismic sensor |
| US5285424A (en) * | 1992-12-28 | 1994-02-08 | Litton Systems, Inc. | Wide bandwidth fiber optic hydrophone |
| RU2115933C1 (ru) * | 1996-01-29 | 1998-07-20 | Государственное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт физико-технических и радиотехнических измерений" | Волоконно-оптический акселерометр |
| US6161433A (en) * | 1999-10-15 | 2000-12-19 | Geosensor Corporation | Fiber optic geophone |
| RU2231088C1 (ru) * | 2003-05-26 | 2004-06-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт физико-технических и радиотехнических измерений" | Геогидрофон |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7349591B2 (en) | Pressure compensated optical accelerometer, optical inclinometer and seismic sensor system | |
| US9207339B2 (en) | Optical seismic sensor systems and methods | |
| US7222534B2 (en) | Optical accelerometer, optical inclinometer and seismic sensor system using such accelerometer and inclinometer | |
| Zhou et al. | Three-dimensional vector accelerometer using a multicore fiber inscribed with three FBGs | |
| US7714271B1 (en) | Simple fiber optic seismometer for harsh environments | |
| WO2013131197A1 (en) | Dual fibre bragg grating accelerometer | |
| US20050115320A1 (en) | High sensitivity fibre optic vibration sensing device | |
| JP2010175545A (ja) | 高感度加速度計 | |
| Ames et al. | Erbium fiber laser accelerometer | |
| CN104483008A (zh) | 一种光纤光栅三维振动传感器 | |
| CN105116168A (zh) | 基于柔性铰链的光纤光栅三维加速度传感器 | |
| CN208421253U (zh) | 一种抗横向干扰的干涉型光纤检波器 | |
| US20090323075A1 (en) | Flexural disc fiber optic sensor | |
| Zumberge et al. | A three‐component borehole optical seismic and geodetic sensor | |
| US6384919B1 (en) | Fiber optic seismic sensor | |
| RU169554U1 (ru) | Устройство установки и фиксации нормированного натяжения волоконного световода в корпусе геофона | |
| CN101915857A (zh) | 基于光纤微弯损耗的惯量参数感测装置 | |
| CN204964549U (zh) | 基于柔性铰链的光纤光栅三维加速度传感器 | |
| RU2586703C1 (ru) | Способ создания нормированного натяжения волоконного световода в корпусе геофона | |
| NO347298B1 (en) | Optical Cable, Downhole System Having Optical Cable, and Method Thereof | |
| US20110219874A1 (en) | Fibre optic accelerometer and a method of manufacturing a fibre optic accelerometer | |
| CN212722943U (zh) | 铰链式高频fbg加速度传感器 | |
| RU2454645C1 (ru) | Устройство для измерения виброускорений | |
| RU2653099C1 (ru) | Лазерно-интерференционный донный сейсмограф | |
| CN101930014A (zh) | 基于弹簧型光纤微弯损耗的惯量参数感测装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20170618 |
|
| NF9K | Utility model reinstated |
Effective date: 20180604 |