RU1778719C

RU1778719C - Устройство дл вибрационного возбуждени сейсмических волн

Info

Publication number: RU1778719C
Application number: SU894726947A
Authority: RU
Inventors: Роберт Васильевич Бахматов; Геннадий Петрович Евчатов; Сергей Васильевич Охапкин; Владимир Кузьмич Сагайдачный; Вячеслав Иванович Юшин
Original assignee: Научно-Производственное Объединение По Геолого-Геофизическим Работам "Сибгео"; Институт геологии и геофизики СО АН СССР
Priority date: 1989-06-26
Filing date: 1989-06-26
Publication date: 1992-11-30
Also published as: WO1991000533A1

Abstract

Изобретение относитс к устройствам дл возбуждени сейсмических сигналов при проведении вибросейсмических работ по методу многоволновой сейсморазведки. Цель изобретени - повышение эффективности сейсмической разведки путем возбуждени в одном сеансе нескольких типов волн. Устройство содержит виброплатформу с дебалансными источниками встречного вращени , энергоустановку, электродвигатели- , программный генератор, датчик обратной св зи, регулируемый источник посто нного тока. Дл расширени возможностей устройства в него введен инвертор, соединенный входами с выходами регулируемого источника посто нного тока, а выходами - с обмотками роторов однонаправленного вращени . 2 ил.

Description

Изобретение относитс к геофизиче- скойтехнике, а именно к- кустройствам дл возбуждени сейсмических сигналов и может быть использовано при проведении вибросейсмических работ по методу многоволновой сейсморазведки.

Цель изобретени - повышение эффективности сейсмической разведки путем возбуждени в одном сеансе нескольких типов волн.

На фиг. 1 изображена структурна схема устройства дл вибрационного возбуждени сейсмических волн, на фиг. 2 - структурна схема программного генератора устройства.

Устройство дл вибрационного возбуждени сейсмических волн содержит виброплатформу 1 с установленными на ней парами встречно вращающихс дебалансных вибровозбудителей 2, соединенными с приводными электродвигател ми, энергоустановку 3, входы управлени которой подключены к выходу программного генератора 4 и выходу датчика 5 обратной св зи, а выход соединен с входом датчика 5 обратной св зи, статорными обмотками 6 электродвигателей и через регулируемый источник 7 посто нного тока - с роторными обмотками 8 электродвигателей, инвертор 9, первый и второй входы которого соединены с первым и вторым выходами регулируемого источника 7 посто нного тока, а первый выход - с обмотками роторов 8 электродвигателей одного направлени вращени и-второй выход - с роторными обмотками электродвигателей противоположного направлени вращени . Программный генератор 4 содержит последовательно

XJ XJ 00 XJ

А

ю

соединенные тактовый генератор 10, сумматор 11 и делитель 12, триггер 13 направлени , пр мой и инверсный выходы которого соединены соответственно с первыми входами первой и второй схем И 14, 15, вторые входы которых соединены с выходом тактового генератора 10, выход первой схемы И 14 св зан с суммирующим входом регистра 16 текущей частоты, а выход второй схемы И 15 - с вычитающим входом регистра 16 текущей частоты, вход данных которого св зан с выходом регистра 17 начальной частоты и первым входом первой схемы 18 сравнени , второй вход которой св зан с выходом регистра 16 текущей частоты, вторым входом сумматора 11 и первым входом второй схемы 19 сравнени , второй вход схемы 19 сравнени соединен с регистром 20 конечной частоты, а выход с R-входом триггера 13 направлени и первым входом схемы 21 выбора режима, второй вход которой св зан с выходом первой схемы 18 сравнени и S-входом триггера 13 направлени , а выход с R-входом триггера 22 сеанса, выход которого соединен с третьими входами схем И 14,15, а S-вход вл етс управл ющим входом программного генератора.

Устройство работает следующим образом .

Дебалансный вибрационный источник можег быть представлен как линейно направленна сила, линейна направленность которой достигаетс за счет противоположного направлени вращени пар одинаковых дебалансных вибровозбудителей 2. Направление действи силы в плоскости вращени определ етс взаимным соотношением фаз, вращающихс дебалансов.

Горизонтальна направленность достигаетс разворотом одного из вибровозбудителей 2 на 180°. Это приводит к совпадению по знаку горизонтальных составл ющих круговых сил обоих дебалансов , а вертикальные составл ющие будут иметь противоположные знаки, при этом возбуждаютс поперечные волны,

Режим работы устройства дл возбуждени сейсмических волн задает программный генератор 4. Энергетическа установка 3 полностью повтор ет по частоте и фазе опорный сигнал, поступающий от программного генератора 4. Опорный сигнал с выхода программного генератора 4 поступает на вход управлени энергетической установки 3, котора представл ет собой электромашинный преобразователь системы двигатель посто нного тока - синхронный генератор. В начальный момент скорость вращени кор двигател посто нного тока энергоустановки 3 устанавливаетс так, чтобы на выходе синхронного генератора по вл лось переменное напр жение с частотой , равной частоте опорного сигнала. Одповременно на вход обратной св зи энергетической установки 3 поступает сигнал от датчика 5 обратной св зи, включенного в одну из фаз синхронного генератора электромашинного преобразовател . При

этом в процессе работы энергоустановка 3

поддерживает равенство фаз эталонного

сигнала, вырабатываемого программным

генератором 4 и выходного напр жени .

Выходное напр жение энергетической установки 3 подаетс на статорные обмотки 6 синхронных электродвигателей, привод щих в действие вибровозбудители 2, причем статорные обмотки 6 включают таким образом , чтобы пары вибровозбудителей 2 вращались в противоположные стороны. Синхронное вращение вибровозбудителей 2 достигаетс подачей на роторные обмотки 8 посто нного напр жени от источника 7. При этом, если одинаковое подключение роторных обмоток 8 обеспечивает гармонические колебани вертикальной силы, то изменение фазы вращени одного из вибровозбудителей 2 на 180° приведет к колебани м в горизонтальной плоскости.

Изменение фазы вращени осуществл етс изменением пол рности посто нного питающего напр жени роторных обмоток 8 с помощью инвертора 9, в простейшем случае , выполненного как сдвоенный переключатель с трем положени ми.

Первый режим работы (сеанс с пр мым свипом) начинаетс с запуска энергетической установки 3 на начальную частоту, значение которой определ етс опорным

сигналом, вырабатываемым программным генератором 4. После разгона вибровозбудителей 2 до начальной частоты, ступенчато увеличива , подают посто нное напр жение с регулируемого источника 7 посто нного тока на роторные обмотки 8, чем обеспечиваетс вертикальна или горизонтальна пол ризаци возбуждаемых колебаний .

Программный генератор 4 по команде

Пуск с кнопки включаетс на увеличение частоты опорного сигнала, вслед за опорным сигналом увеличиваетс частота вращени вибровозбудителей 2. При достижении верхней заданной частоты программный генератор 4 отключаетс , вибровозбудители 2 продолжают вращатьс за счет инерции и через некоторое врем измер емое 2-3 мин останавливаютс .

Второй режим отличаетс тем, что после

достижени верхней частоты отключают роторные обмотки 8 синхронных двигателей одного направлени вращени , переключают инвертор 9 и затем подают ступенчато увеличивающеес питающее посто нное напр жение. Ступенчата подача напр же- ни обеспечивает плавный разворот одного из вибровозбудителей 2 в паре на 180°. После этого провод т вторую половину сеанса с убывающей частотой (обратный свип). возбужда другой тип волн.

Таким образом, в одном сеансе возбуждени получают информацию на двух типах волн, практически не затрачива дополнительного времени, так как на сеанс с убыва- ющей частотой отводитс врем , затрачиваемое ранее на остановку дебалан- сных вибровозбудителей 2. За счет этого при применении устройства повышаетс эффективность сейсмических работ.

Работа программного генератора 4 заключаетс в следующем. До прихода команды Пуск триггер 22 сеанса программного генератора А удерживает в закрытом состо нии схемы И 14, 15. Регистр 16. выполнен- ный, например, как реверсивный счетчик, содержит двоичный код числа, занесенный из регистра 17 начальной частоты, который может представл ть собой декадный переключатель с бинарным кодированием. Код начальной частоты поступает на вход сумматора 11, в котором по каждому импульсу тактового генератора 10 происходит суммирование кода, а импульсы переполнени с выхода сумматора 11 поступают на дели- тель 12, с выхода последнего снимаетс ча- стота, равна установленной в регистре 17 начальной частоты и в данный момент - в регистре 16 текущей частоты. Работа программного генератора 4 может протекать в двух основных режимах - сеанс с нарастанием частоты от нижней до верхней (пр мой свип) и сеанс вначале с нарастанием частоты , затем с убыванием частоты (пр мой и обратный свипы). Режимы задаютс схемой 21 выбора режима.

В первом режиме генератора 4 работает следующим образом.

По сигналу Пуск триггер 22 сеанса и триггер 13 направлени устанавливаютс в единичные состо ни , открыва схему И 14 дл прохождени импульсов от тактового генератора 10 к суммирующему входу регистра 16, увеличива значение кода на его выходе. Это увеличивающеес значение, суммиру сь по каждому тактовому импульсу в сумматоре 11, приведет к линейному нарастанию частоты на входе делител 12. Значение кода текущей частоты с выхода регистра 16 текущей частоты поступает на

вход схемы 19 сравнени , куда поступает также заданное значение кода с регистра 20 конечной частоты, который может быть аналогичен регистру 17 начальной частоты. При достижении текущей частоты значени , установленного в регистре 20 конечной частоты , схема 19 сравнени вырабатывает импульс, который поступает через схему 21 выбора на триггер 22 сеанса, устанавливает его в нулевое состо ние и разрывает схему И 14, заканчива сеанс.

Второй режим работы генератора 4 отличаетс тем, что к триггеру 22 сеанса через схему 21 выбора режима подключают выход схемы 18 сравнени . При этом при достижении текущей частотой кода конечной частоты , установленного в регистре 20, схема 19 сравнени так же как, и в первому режиме, вырабатывает импульс, но этот импульс не попадает на триггер 22 сеанса, а опрокидывает триггер 13 направлени , который закрывает схему И 14 и открывает схему И 15, подключа выход тактового генератора 10 к вычитающему входу регистра 16 текущей частоты, на выходе которого и соответственно на выходе делител 12 начинает уменьшатьс значение частоты. При достижении в регистре 16 текущей частоты кода начальной частоты вырабатываетс импульс схемой 18 сравнени , который через схему 21 выбора режима опрокидывает триггер 22 сеанса, последний закрывает схему И 15, заканчива сеанс.

Claims

Формула изобретени Устройство дл вибрационного возбуждени сейсмических волн, содержащее виброплатформу с установленными на ней парами встречно вращающихс дебаланс- ных вибровозбудителей, соединенных с приводными электродвигател ми, энергоустановку , первый и второй входы управлени которой соединены соответственно с выходами программного генератора и датчика обратной св зи, а выход соединен с входом датчика обратной св зи, статорны- ми обмотками приводных электродвигателей и с входом регулируемого источника посто нного тока, два выхода которого соединены с роторными обмотками приводных электродвигателей, отличающеес тем, что. с целью повышени эффективности сейсмической разведки путем возбуждени в одном сеансе нескольких типов волн, в устройство введен инвертор, первый и второй входы которого соединены с первым и вторым выходами регулируемого источника посто нного тока, первый выход соединен с роторными обмотками приводных электродвигателей одного направлени вращени , приводных электродвигателей противопо- а второй выход - с роторными обмотками ложного направлени вращени .

Пус

Фиъ.1

Шиг.2