RU2012144761A - Устройство и способ для генерирования акустической энергии в широком диапазоне частот - Google Patents
Устройство и способ для генерирования акустической энергии в широком диапазоне частот Download PDFInfo
- Publication number
- RU2012144761A RU2012144761A RU2012144761/28A RU2012144761A RU2012144761A RU 2012144761 A RU2012144761 A RU 2012144761A RU 2012144761/28 A RU2012144761/28 A RU 2012144761/28A RU 2012144761 A RU2012144761 A RU 2012144761A RU 2012144761 A RU2012144761 A RU 2012144761A
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- acoustic
- piezoelectric actuator
- diaphragm
- incompressibility
- high degree
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims 9
- 239000013013 elastic material Substances 0.000 claims abstract 9
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract 7
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims abstract 5
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract 2
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims 10
- 230000003534 oscillatory effect Effects 0.000 claims 2
- 239000011435 rock Substances 0.000 claims 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
- G01V1/00—Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting
- G01V1/40—Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting specially adapted for well-logging
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B06—GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS IN GENERAL
- B06B—METHODS OR APPARATUS FOR GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS OF INFRASONIC, SONIC, OR ULTRASONIC FREQUENCY, e.g. FOR PERFORMING MECHANICAL WORK IN GENERAL
- B06B1/00—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency
- B06B1/02—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy
- B06B1/06—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy operating with piezoelectric effect or with electrostriction
- B06B1/0607—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy operating with piezoelectric effect or with electrostriction using multiple elements
- B06B1/0611—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy operating with piezoelectric effect or with electrostriction using multiple elements in a pile
- B06B1/0618—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy operating with piezoelectric effect or with electrostriction using multiple elements in a pile of piezo- and non-piezoelectric elements, e.g. 'Tonpilz'
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B06—GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS IN GENERAL
- B06B—METHODS OR APPARATUS FOR GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS OF INFRASONIC, SONIC, OR ULTRASONIC FREQUENCY, e.g. FOR PERFORMING MECHANICAL WORK IN GENERAL
- B06B1/00—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency
- B06B1/02—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy
- B06B1/06—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy operating with piezoelectric effect or with electrostriction
- B06B1/0644—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy operating with piezoelectric effect or with electrostriction using a single piezoelectric element
-
- G—PHYSICS
- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
- G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G10K13/00—Cones, diaphragms, or the like, for emitting or receiving sound in general
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Geophysics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Geology (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Piezo-Electric Transducers For Audible Bands (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
- Transducers For Ultrasonic Waves (AREA)
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
Abstract
1. Акустический излучатель, содержащий:акустическую диафрагму, предназначенную для передачи акустических волн в среду;узел пьезоэлектрического актюатора, выполненный с возможностью деформирования в осевом направлении под действием приложенного электрического сигнала; иупругий материал с высокой степенью несжимаемости, размещенный между пьезоэлектрическим актюатором и акустической диафрагмой с возможностью передачи волн давления на акустическую диафрагму в результате движения пьезоэлектрического актюатора.2. Акустический излучатель по п.1, содержащий полость, сформированную между акустической диафрагмой и пьезоэлектрическим актюатором и по меньшей мере частично заполненную упругим материалом с высокой степенью несжимаемости.3. Акустический излучатель по п.1, в котором акустическая диафрагма и пьезоэлектрический актюатор по меньшей мере частично расположены в полости, заполненной упругим материалом с высокой степенью несжимаемости.4. Акустический излучатель по п.1, в котором материал с высокой степенью несжимаемости демонстрирует при сжатии значение сжимаемости ниже, чем у воды.5. Акустический излучатель по п.1, в котором материал с высокой степенью несжимаемости имеет значение объемного модуля упругости по меньшей мере около 2∙10Па.6. Акустический излучатель по п.1, в котором узел пьезоэлектрического актюатора включает пьезоэлектрический модуль и разделительный поршень, прикрепленный к этому пьезоэлектрическому модулю и включающий поверхность, форма которой в целом соответствует по меньшей мере части поверхности акустической диафрагмы.7. Акустический излучатель по п.6, в котором поверхность р�
Claims (20)
1. Акустический излучатель, содержащий:
акустическую диафрагму, предназначенную для передачи акустических волн в среду;
узел пьезоэлектрического актюатора, выполненный с возможностью деформирования в осевом направлении под действием приложенного электрического сигнала; и
упругий материал с высокой степенью несжимаемости, размещенный между пьезоэлектрическим актюатором и акустической диафрагмой с возможностью передачи волн давления на акустическую диафрагму в результате движения пьезоэлектрического актюатора.
2. Акустический излучатель по п.1, содержащий полость, сформированную между акустической диафрагмой и пьезоэлектрическим актюатором и по меньшей мере частично заполненную упругим материалом с высокой степенью несжимаемости.
3. Акустический излучатель по п.1, в котором акустическая диафрагма и пьезоэлектрический актюатор по меньшей мере частично расположены в полости, заполненной упругим материалом с высокой степенью несжимаемости.
4. Акустический излучатель по п.1, в котором материал с высокой степенью несжимаемости демонстрирует при сжатии значение сжимаемости ниже, чем у воды.
5. Акустический излучатель по п.1, в котором материал с высокой степенью несжимаемости имеет значение объемного модуля упругости по меньшей мере около 2∙109 Па.
6. Акустический излучатель по п.1, в котором узел пьезоэлектрического актюатора включает пьезоэлектрический модуль и разделительный поршень, прикрепленный к этому пьезоэлектрическому модулю и включающий поверхность, форма которой в целом соответствует по меньшей мере части поверхности акустической диафрагмы.
7. Акустический излучатель по п.6, в котором поверхность разделительного поршня имеет диаметр, равный диаметру акустической диафрагмы или превышающий его.
8. Акустический излучатель по п.6, в котором акустическая диафрагма настроена на первый мембранный резонанс, а разделительный поршень настроен на второй мембранный резонанс, частота которого превышает частоту первого мембранного резонанса на величину заданного частотного диапазона.
9. Акустический излучатель по п.8, в котором частота первого мембранного резонанса составляет приблизительно 11 кГц, а частота второго мембранного резонанса составляет приблизительно 18 кГц.
10. Акустический излучатель по п.1, в котором акустическая диафрагма включает сплошную акустическую поверхность и совокупность конструктивных элементов, расположенных по другую сторону от акустической поверхности и образующих геометрические фигуры.
11. Акустический излучатель по п.1, содержащий управляющее устройство, выполненное с возможностью подачи по меньшей мере одного из сигналов импульсного или осциллирующего напряжения с целью получения колебательного движения в пьезоэлектрическом актюаторе.
12. Акустический излучатель по п.1, выполненный с возможностью размещения в стволе скважины, проходящей сквозь толщу пород.
13. Способ оценки характеристики в стволе скважины, проходящей сквозь толщу пород, включающий:
спуск в скважину несущего устройства, содержащего по меньшей мере один акустический излучатель, включающий акустическую диафрагму, предназначенную для передачи акустических волн в среду, узел пьезоэлектрического актюатора, деформируемого в осевом направлении под действием приложенного электрического сигнала, и упругий материал с высокой степенью несжимаемости, размещенный между пьезоэлектрическим актюатором и акустической диафрагмой для передачи волн давления на акустическую диафрагму в результате движения пьезоэлектрического актюатора;
передачу акустической волны по меньшей мере в ствол скважины или формацию посредством акустического излучателя;
прием акустической волны посредством акустического детектора для оценки упомянутой характеристики.
14. Способ по п.13, в котором передача акустической волны включает подачу по меньшей мере одного из сигналов импульсного или осциллирующего напряжения для получения колебательного движения в пьезоэлектрическом актюаторе.
15. Способ по п.13, в котором излучатель содержит полость, сформированную между акустической диафрагмой и пьезоэлектрическим актюатором и по меньшей мере частично заполненную упругим материалом с высокой степенью несжимаемости.
16. Способ по п.13, в котором акустическая диафрагма и пьезоэлектрический актюатор по меньшей мере частично расположены в полости, заполненной упругим материалом с высокой степенью несжимаемости.
17. Способ по п.13, в котором узел пьезоэлектрического актюатора включает пьезоэлектрический модуль и разделительный поршень, прикрепленный к этому пьезоэлектрическому модулю и включающий поверхность, форма которой в целом соответствует по меньшей мере части поверхности акустической диафрагмы.
18. Способ по п.13, в котором поверхность разделительного поршня имеет диаметр, равный диаметру акустической диафрагмы или превышающий его.
19. Способ по п.13, в котором акустическая диафрагма настраивается на первый мембранный резонанс, а разделительный поршень настраивается на второй мембранный резонанс, частота которого превышает частоту первого мембранного резонанса на величину заданного частотного диапазона.
20. Способ по п.13, в котором частота первого мембранного резонанса составляет приблизительно 11 кГц, а частота второго мембранного резонанса составляет приблизительно 18 кГц.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US31652610P | 2010-03-23 | 2010-03-23 | |
| US61/316,526 | 2010-03-23 | ||
| PCT/US2011/029624 WO2011119730A2 (en) | 2010-03-23 | 2011-03-23 | Apparatus and method for generating broad bandwidth acoustic energy |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2012144761A true RU2012144761A (ru) | 2014-04-27 |
| RU2552125C2 RU2552125C2 (ru) | 2015-06-10 |
Family
ID=44673849
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2012144761/28A RU2552125C2 (ru) | 2010-03-23 | 2011-03-23 | Устройство и способ для генерирования акустической энергии в широком диапазоне частот |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US9903971B2 (ru) |
| CN (1) | CN102870010B (ru) |
| GB (1) | GB2492508B (ru) |
| NO (1) | NO20121194A1 (ru) |
| RU (1) | RU2552125C2 (ru) |
| WO (1) | WO2011119730A2 (ru) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9063242B2 (en) * | 2010-10-14 | 2015-06-23 | Baker Hughes Incorporated | Acoustic transducers with dynamic frequency range |
| US9739139B2 (en) * | 2012-05-18 | 2017-08-22 | Schlumberger Technology Corporation | Intervention operations with high rate telemetry |
| US9389329B2 (en) * | 2014-03-31 | 2016-07-12 | Baker Hughes Incorporated | Acoustic source with piezoelectric actuator array and stroke amplification for broad frequency range acoustic output |
| US10316648B2 (en) | 2015-05-06 | 2019-06-11 | Baker Hughes Incorporated | Method of estimating multi-phase fluid properties in a wellbore utilizing acoustic resonance |
| US11828172B2 (en) * | 2016-08-30 | 2023-11-28 | ExxonMobil Technology and Engineering Company | Communication networks, relay nodes for communication networks, and methods of transmitting data among a plurality of relay nodes |
| US10444063B2 (en) * | 2016-09-23 | 2019-10-15 | Baker Hughes, A Ge Company, Llc | Downhole fiber optic hydrophone |
| US11808110B2 (en) | 2019-04-24 | 2023-11-07 | Schlumberger Technology Corporation | System and methodology for actuating a downhole device |
| GB2614879B (en) * | 2022-01-18 | 2024-01-24 | Thales Holdings Uk Plc | Piston transducer |
Family Cites Families (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1507171A (en) * | 1921-07-21 | 1924-09-02 | Signal Gmbh | Sound receiver |
| US3716828A (en) * | 1970-02-02 | 1973-02-13 | Dynamics Corp Massa Div | Electroacoustic transducer with improved shock resistance |
| US4047060A (en) | 1971-09-07 | 1977-09-06 | Motorola, Inc. | Acoustic transducer with elastomeric coupling |
| US4353122A (en) | 1980-05-19 | 1982-10-05 | Schlumberger Technology Corporation | Differential noise logging method and apparatus |
| SU1326046A1 (ru) * | 1985-11-25 | 1994-08-15 | Пермский политехнический институт | Пневматический источник сейсмических сигналов |
| DE3602351C1 (de) * | 1986-01-27 | 1986-12-11 | Endress + Hauser GmbH + Co., 79689 Maulburg | Schallwandlersystem |
| US5063542A (en) * | 1989-05-17 | 1991-11-05 | Atlantic Richfield Company | Piezoelectric transducer with displacement amplifier |
| DE4116270C2 (de) * | 1990-05-18 | 2002-01-17 | Toyo Tire & Rubber Co | Dämpfungseinrichtung |
| US5313025A (en) | 1993-05-05 | 1994-05-17 | Halliburton Logging Services, Inc. | Displacement amplified acoustic transmitter |
| US5600610A (en) | 1995-01-31 | 1997-02-04 | Gas Research Institute | Electrostatic transducer and method for manufacturing same |
| DE19758243A1 (de) * | 1997-12-30 | 1999-07-15 | Endress Hauser Gmbh Co | Schallwandlersystem |
| WO2000072000A1 (en) * | 1999-05-24 | 2000-11-30 | Joseph Baumoel | Transducer for sonic measurement of gas flow and related characteristics |
| US6909666B2 (en) * | 2000-11-13 | 2005-06-21 | Baker Hughes Incorporated | Method and apparatus for generating acoustic signals for LWD shear velocity measurement |
| US6513385B1 (en) * | 2001-05-08 | 2003-02-04 | Halliburton Energy Services, Inc. | Acoustic sensor for pipeline deposition characterization and monitoring |
| US20040032957A1 (en) | 2002-08-14 | 2004-02-19 | Mansy Hansen A. | Sensors and sensor assemblies for monitoring biological sounds and electric potentials |
| US7081699B2 (en) * | 2003-03-31 | 2006-07-25 | The Penn State Research Foundation | Thermoacoustic piezoelectric generator |
| WO2005094121A1 (ja) * | 2004-03-25 | 2005-10-06 | Nec Corporation | 圧電音響素子、音響装置及び携帯端末装置 |
| AU2010260059B2 (en) | 2009-06-16 | 2015-06-11 | Baker Hughes Incorporated | Self-stabilizing dynamic diaphragm for broad bandwidth acoustic energy source |
-
2011
- 2011-03-23 CN CN201180021947.5A patent/CN102870010B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2011-03-23 US US13/069,559 patent/US9903971B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2011-03-23 WO PCT/US2011/029624 patent/WO2011119730A2/en active Application Filing
- 2011-03-23 GB GB1218530.2A patent/GB2492508B/en not_active Expired - Fee Related
- 2011-03-23 RU RU2012144761/28A patent/RU2552125C2/ru not_active IP Right Cessation
-
2012
- 2012-10-16 NO NO20121194A patent/NO20121194A1/no not_active Application Discontinuation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2011119730A3 (en) | 2012-01-19 |
| US20120069708A1 (en) | 2012-03-22 |
| GB2492508B (en) | 2014-06-04 |
| CN102870010A (zh) | 2013-01-09 |
| US9903971B2 (en) | 2018-02-27 |
| NO20121194A1 (no) | 2012-10-16 |
| RU2552125C2 (ru) | 2015-06-10 |
| WO2011119730A2 (en) | 2011-09-29 |
| GB201218530D0 (en) | 2012-11-28 |
| CN102870010B (zh) | 2016-05-11 |
| GB2492508A (en) | 2013-01-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2012144761A (ru) | Устройство и способ для генерирования акустической энергии в широком диапазоне частот | |
| WO2010089398A3 (de) | Akustischer absorber, akustischer wandler und verfahren zum herstellen eines akustischen absorbers oder eines akustischen wandlers | |
| US8565043B2 (en) | Acoustic transducer | |
| CN102986249A (zh) | 振荡器和电子设备 | |
| KR20110066346A (ko) | 압전 발전기 | |
| CN110560352B (zh) | 基于Helmholtz共振腔的可调频超声传感器阵列 | |
| CN103858442A (zh) | 超声波发生装置 | |
| WO2007052251A3 (en) | Miniature bio-compatible piezoelectric transducer apparatus | |
| CN112718437B (zh) | 基于多振膜耦合的压电微机械超声换能器 | |
| JP2014513309A (ja) | 鐘音機構付き時計 | |
| CN108435523B (zh) | 水滴型弯张换能器 | |
| US20190013001A1 (en) | Underwater flextensional transducer | |
| JP5578218B2 (ja) | 圧電サウンダ | |
| CN110944274B (zh) | 一种基于Piston-mode的带质量负载可调谐MEMS压电声换能器 | |
| CN103262575B (zh) | 振荡器设备和电子仪器 | |
| KR20170141118A (ko) | 음압을 이용한 발전기 | |
| KR20110061023A (ko) | 병렬 랑지방 배열 압전소자 이용 초음파 변환기, 그 초음파 변환기의 제조방법, 그 초음파 변환기를 이용한 초음파 변환방법, 그 초음파 변환기를 이용한 초음파 가스미터 및 그 초음파 변환기를 이용한 초음파 거리측정장치 | |
| CN105527819A (zh) | 用于报时手表的声辐射膜装置 | |
| WO2012132261A1 (ja) | 発振装置、および電子機器 | |
| KR101583012B1 (ko) | 정전 용량형 초음파 트랜스듀서 | |
| JP2010278594A (ja) | 超音波送受波器 | |
| SA519401690B1 (ar) | محول طاقة صوتي | |
| CN205361895U (zh) | 板条弯曲换能器 | |
| KR101611226B1 (ko) | 수중 음향 트랜스듀서 및 이를 이용한 트랜스듀서 시스템 | |
| CN204376773U (zh) | 一种高性能振动俘能器 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20210324 |