RU195631U1

RU195631U1 - ELECTRODYNAMIC SEISMIC RECEIVER WITH TWO EIGEN FREQUENCIES

Info

Publication number: RU195631U1
Application number: RU2019136436U
Authority: RU
Inventors: Николай Юрьевич Гаврюшин
Original assignee: Акционерное общество "Научно-исследовательский инженерный институт" (АО "НИИИ")
Priority date: 2019-11-12
Filing date: 2019-11-12
Publication date: 2020-02-03

Abstract

Полезная модель относится к виброизмерительной технике и может быть использована в сейсморазведке, сейсмологии, автомобилестроении или охранных системах.Заявленный электродинамический сейсмоприемник с двумя собственными частотами содержит корпус, первую пружину, вторую пружину, втулку с постоянными магнитами, каркас катушки с обмоткой, выводы, контакты. Каркас катушки с обмоткой закреплен на корпусе при помощи первой пружины. Втулка с постоянными магнитами, установленными друг к другу одинаковыми полюсами с отсутствием зазора, закреплена на каркасе катушки с обмоткой при помощи второй пружины.Технический результат - увеличение функциональных возможностей электродинамического сейсмоприемника за счет наличия двух собственных частот в его рабочем диапазоне. 3 ил.The utility model relates to vibration measuring equipment and can be used in seismic exploration, seismology, automotive or security systems. The claimed electrodynamic geophones with two natural frequencies contains a housing, a first spring, a second spring, a permanent magnet bushing, a coil frame with a winding, leads, contacts. The coil frame with the winding is fixed to the housing using the first spring. A bush with permanent magnets mounted to each other by the same poles with no gap is fixed to the coil frame with a winding using a second spring. The technical result is an increase in the functionality of the electrodynamic geophone due to the presence of two natural frequencies in its operating range. 3 ill.

Description

Настоящая полезная модель относится к виброизмерительной технике и может быть использована в сейсморазведке, сейсмологии, автомобилестроении или охранных системах.This utility model relates to vibration measurement technology and can be used in seismic exploration, seismology, automotive or security systems.

Известен электродинамический сейсмоприемник (патент RU2082991C1, приоритет 12.01.1994 г.), состоящий из корпуса, постоянного магнита с полюсными наконечниками, двух крышек, катушек с идентичными обмотками, упругих элементов, выполненных, например, на ирисовых пружинах, и изоляционных прокладок.Known electrodynamic geophones (patent RU2082991C1, priority 01/12/1994), consisting of a housing, a permanent magnet with pole tips, two covers, coils with identical windings, elastic elements made, for example, on iris springs, and insulating gaskets.

Также известен сейсмоприемник СВ-20П ТУ 25-04.1950-80 (Чистова Т.К., «Модели и методы обработки сейсмических сигналов в системах распознавания», М.: Пензенский государственный университет, 2003, стр. 18-20), взятый за прототип, состоящий из цилиндрического корпуса, с закрепленным внутри цилиндрическим постоянным магнитом. Подвижная катушка закреплена на ирисовых пружинах в кольцевом зазоре между магнитом и корпусом.Also known is the seismic receiver SV-20P TU 25-04.1950-80 (Chistova TK, “Models and methods for processing seismic signals in recognition systems”, Moscow: Penza State University, 2003, pp. 18-20), taken as a prototype consisting of a cylindrical body, with a cylindrical permanent magnet fixed inside. The movable coil is mounted on the iris springs in the annular gap between the magnet and the housing.

Известные авторам способы и технические решения обеспечивают функционирование сейсмоприемника с амплитудно-частотной характеристикой, представленной на фиг. 1.The methods and technical solutions known to the authors ensure the operation of the seismic receiver with the amplitude-frequency characteristic shown in FIG. 1.

При построении измерительных систем или систем контроля, функционирование которых основано на использовании ключевых частот, для определения этих частот могут использоваться сейсмоприемники с собственной частотой, совпадающей с ключевой частотой системы. При этом если ключевых частот несколько, то потребуется использование нескольких сейсмоприемников, общее количество которых будет совпадать с количеством ключевых частот. Использование электродинамических сейсмоприемников с двумя собственными частотами в рабочем диапазоне частот позволило бы уменьшить их количество, необходимое для построения подобных систем.When constructing measuring systems or monitoring systems, the operation of which is based on the use of key frequencies, geophones can be used to determine these frequencies with their own frequency coinciding with the key frequency of the system. Moreover, if there are several key frequencies, then the use of several geophones, the total number of which will coincide with the number of key frequencies, will be required. The use of electrodynamic geophones with two eigenfrequencies in the operating frequency range would reduce their number needed to build such systems.

Техническая проблема, решаемая при помощи настоящей полезной модели, заключается в создании электродинамического сейсмоприемника с двумя собственными частотами.The technical problem that can be solved with the help of this utility model is to create an electrodynamic seismic receiver with two natural frequencies.

Технический результат заключается в увеличении функциональных возможностей электродинамического сейсмоприемника за счет наличия двух собственных частот в его рабочем диапазоне.The technical result consists in increasing the functionality of the electrodynamic geophones due to the presence of two natural frequencies in its operating range.

Указанный технический результат достигается при помощи электродинамического сейсмоприемника с двумя собственными частотами, содержащего корпус, первую пружину, вторую пружину, втулку с постоянными магнитами, каркас катушки с обмоткой, выводы, контакты. Каркас катушки с обмоткой закреплен на корпусе при помощи первой пружины. Втулка с постоянными магнитами, установленными друг к другу одинаковыми полюсами с отсутствием зазора, закреплена на каркасе катушки с обмоткой при помощи второй пружины.The specified technical result is achieved using an electrodynamic geophones with two natural frequencies, containing a housing, a first spring, a second spring, a permanent magnet bush, a coil frame with a winding, leads, contacts. The coil frame with the winding is fixed to the housing using the first spring. A bush with permanent magnets mounted to each other by the same poles with no gap is fixed to the coil frame with a winding using a second spring.

На фиг. 1 показана амплитудно-частотная характеристика функционирования известных из уровня техники сейсмоприемников, где U - напряжение в вольтах, являющееся выходной характеристикой подобных изделий, f_p - собственная частота колебательной системы сейсмоприемника, f_н и f_к - частоты границ начала и конца рабочего диапазона сейсмоприемника соответственно.In FIG. Figure 1 shows the amplitude-frequency characteristic of the functioning of geophones known from the prior art, where U is the voltage in volts, which is the output characteristic of such products, f _p is the natural frequency of the oscillation system of the geophone, f _n and f _k are the frequencies of the boundaries of the beginning and end of the operating range of the geophone .

На фиг. 2 изображен общий вид амплитудно-частотной характеристики электродинамического сейсмоприемника с двумя собственными частотами, описываемого в настоящей полезной модели, где U - напряжение в вольтах, являющееся выходной характеристикой электродинамического сейсмоприемника с двумя собственными частотами, f_Р1 и f_Р2 - две собственные частоты колебательной системы электродинамического сейсмоприемника, f_н и f_к - частоты границ начала и конца его рабочего диапазона соответственно.In FIG. Figure 2 shows a general view of the amplitude-frequency characteristic of an electrodynamic geophones receiver with two natural frequencies, described in this utility model, where U is the voltage in volts, which is the output characteristic of an electrodynamic geophone with two natural frequencies, f _P1 and f _P2 are two eigenfrequencies of an oscillating system of an electrodynamic the seismic receiver, f _n and f _k are the frequencies of the boundaries of the beginning and end of its operating range, respectively.

На фиг. 3 представлена конструктивная схема в упрощенном виде.In FIG. 3 presents a structural diagram in a simplified form.

К корпусу 3 электродинамического сейсмоприемника с двумя собственными частотами при помощи первой пружины 7 крепится каркас катушки 5 с обмоткой 4, выводы 2 которой соединены с контактами 1 на корпусе электродинамического сейсмоприемника с двумя собственными частотами. К каркасу катушки 5 с обмоткой при помощи второй пружины 6 крепится втулка 9 с постоянными магнитами 8, расположенными друг к другу одинаковыми полюсами. Функционирование происходит следующим образом. При воздействии на корпус 3 электродинамического сейсмоприемника с двумя собственными частотами вибрации вдоль его оси, как показано на фиг. 3, происходит колебание катушки, состоящей из каркаса 5 и обмотки 4 и втулки 9 с постоянными магнитами 8 в том же направлении. При этом при перемещении обмотки 4 относительно постоянных магнитов 8 возникает явление электромагнитной индукции и в витках обмотки наводится электродвижущая сила, которая через выводы 2 передается на контакты 1 и является выходным сигналом электродинамического сейсмоприемника с двумя собственными частотами. Считается, что выводы 2 не оказывают влияния на колебательную систему. Постоянные магниты 8 обращены друг к другу одинаковыми полюсами для увеличения магнитного потока, пронизывающего обмотку 4, причем они могут быть обращены как N - полюсами, как показано на фиг. 3, так и S - полюсами. Требуемые значения f_Р1 и f_Р2 и максимальные значения U при этих частотах обеспечиваются выбором колеблющихся масс 4 и 5, 8 и 9 и жесткостей пружин 6 и 7, соединяющих их.To the casing 3 of the electrodynamic geophone with two natural frequencies using the first spring 7 is attached the frame of the coil 5 with a winding 4, the terminals 2 of which are connected to pins 1 on the casing of the electrodynamic geophone with two natural frequencies. A sleeve 9 with permanent magnets 8 located to each other by the same poles is attached to the frame of the coil 5 with a winding using a second spring 6. The operation is as follows. When exposed to the body 3 of the electrodynamic geophone with two natural frequencies of vibration along its axis, as shown in FIG. 3, the coil is oscillated, consisting of a frame 5 and a winding 4 and a sleeve 9 with permanent magnets 8 in the same direction. In this case, when the winding 4 is moved relative to the permanent magnets 8, the phenomenon of electromagnetic induction occurs and an electromotive force is induced in the windings of the winding, which is transmitted through terminals 2 to contacts 1 and is the output signal of the electrodynamic geophones with two natural frequencies. It is believed that conclusions 2 do not affect the oscillatory system. Permanent magnets 8 face each other with the same poles to increase the magnetic flux penetrating the winding 4, and they can be turned as N-poles, as shown in FIG. 3, and S - poles. The required values of f _P1 and f _P2 and the maximum values of U at these frequencies are provided by the choice of oscillating masses 4 and 5, 8 and 9 and the stiffness of the springs 6 and 7 connecting them.

Claims

An electrodynamic geophone with two natural frequencies, comprising a housing, a first spring, a second spring, a permanent magnet bushing, a coil frame with a winding, leads, contacts, characterized in that the coil frame with a winding is fixed to the housing using the first spring, while the sleeve with permanent magnets, mounted to each other by the same poles with no gap, is fixed to the coil frame with a winding using a second spring.