RU23688U1

RU23688U1 - ELECTROMAGNETIC SOURCE OF SEISMIC WAVES

Info

Publication number: RU23688U1
Application number: RU2001135310/20U
Authority: RU
Inventors: Н.А. Иванников; В.И. Резвов
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Фирма "ГЕОСЕЙС"
Priority date: 2001-12-28
Filing date: 2001-12-28
Publication date: 2002-06-27

Description

к заявке №2001135310/to application No. 2001135310 /

Электромагнитный источник сейсмических волн.Electromagnetic source of seismic waves.

Полезная модель относится к области импульсных невзрывных сейсмоисточников и предназначено для создания усилия на поверхность грунта.The utility model relates to the field of pulsed non-explosive seismic sources and is intended to create forces on the soil surface.

Известен электродинамический источник сейсмических волн, содержащий расположенную на поверхности грунта опорную плиту - излучатель, пригруз инертнз ю массу, демпфер и импульсный электромеханический преобразователь с системой импульсного возбуждения. Ферромагнитные якорь и реактор электромеханического преобразователя расположены соосно и содержат обмотки возбуждения в пазах на обращенных друг к другу поверхностях магнитопроводов( Теория и практика наземной невзрывной сейсморазведки, под ред. д.т.н. Шнеерсона М.Б. Москва, ОАО, Издательство Недра, 1998г., стр. 149-151),.A known electrodynamic source of seismic waves, containing a base plate located on the surface of the soil - a radiator, inert mass load, a damper and a pulsed electromechanical transducer with a pulse excitation system. The ferromagnetic armature and the reactor of the electromechanical converter are located coaxially and contain field windings in the grooves on the surfaces of the magnetic circuits facing each other (Theory and practice of ground-based non-explosive seismic exploration, edited by Dr. Schneerson MB Moscow, OJSC, Nedra Publishing House, 1998, p. 149-151).

Недостатками источника являются ограниченность применения и недостаточная сейсмическая эффективность. Ограниченность применения обусловлена невозможностью оперативного перемещения источника по профилю при проведении сейсморазведочных работ из-за больщого веса транспортного средства.The disadvantages of the source are the limited application and insufficient seismic efficiency. The limited use is due to the impossibility of rapid movement of the source along the profile during seismic surveys due to the heavy weight of the vehicle.

Размещение источника на транспортном средстве со спускоподъемным устройством для его установки на грунт и на транспортное средство приводит к чрезмерному увеличению веса сейсмического устройства, повыщению его стоимости и снижению эффективности проведения сейсморазведочных работ, а также уменьщение производительности сейсморазведочных работ из-за потери времени при спускоподъемных операциях.Placing a source on a vehicle with a lifting device for mounting it on the ground and on the vehicle leads to an excessive increase in the weight of the seismic device, an increase in its cost and a decrease in the efficiency of seismic exploration, as well as a decrease in the productivity of seismic exploration due to the loss of time during lifting operations.

МПК G01 V 1/04 систему питания, первый демпфер,электромеханическийIPC G01 V 1/04 power system, first damper, electromechanical

преобразователь электромагнитного типа (электромагнит). Корпус выполнен в виде полоза саней.electromagnetic type transducer (electromagnet). The body is made in the form of a sleigh runner.

На днище полости каждого полоза помещен пригруз с возможностью его перемещения вдоль высоты стенок полоза, с каждым пригрузом жестко соединен индуктор электромагнита, якорь которого оперт на стенки полоза, между передним концом пригруза и полозом установлен первый демпфер, а между задним концом пригруза и полозом - второй демпфер/Патент РФ №2171478, G01V 1/02,2001/,A load is placed on the bottom of the cavity of each runner with the possibility of moving along the height of the runner walls, an electromagnet inductor is rigidly connected to each runner, the anchor of which rests on the runner walls, the first damper is installed between the front end of the load and the runner, and the second damper between the back end of the load and runner damper / RF Patent No. 2171478, G01V 1 / 02,2001 /,

Недостаточная сейсмическая эффективность данного источника обусловлена больщим весом подвижных частей участвующих в передаче усилия, развиваемым электромагнитом в энергию сжатия грунта под опорной плитой, а также ограничениями, вызванными большим весом источника, что влечет за собой использование тяжелого тягача, что, в свою очередь, влечет за собой дополнительные расходы по подготовке профиля и обустройству ледяных переправ, сложность погрузочно-разгрузочных работ.The insufficient seismic efficiency of this source is due to the large weight of the moving parts involved in the transfer of force developed by the electromagnet into the compression energy of the soil under the base plate, as well as the limitations caused by the large weight of the source, which entails the use of a heavy tractor, which, in turn, entails These include additional costs for the preparation of the profile and the arrangement of ice crossings, the complexity of loading and unloading.

Кроме того, все четыре двигателя включены параллельно на одной схеме, что не позволяет контролировать работу каждого двигателя в отдельности.In addition, all four engines are connected in parallel on the same circuit, which does not allow controlling the operation of each engine separately.

Предложенная полезная модель направлена на повышение эффективности использования источника, предназначенного для возбуждения упругих волн в грунте, при решении задач вертикального сейсмического профилирования, изучения зоны малых скоростей, при ведении работ в труднодоступных районах, в сложных климатических условиях.The proposed utility model is aimed at increasing the efficiency of using a source designed to excite elastic waves in the soil, when solving problems of vertical seismic profiling, studying the low-speed zone, when conducting work in hard-to-reach areas, in difficult climatic conditions.

Мобильность источника достигается меньшими размерами и небольшим весом (менее 2,5 тонн), что позволяет транспортировку лепсим автомобильным транспортом с подъемником-манипулятором, а также вертолетным транспортом.The mobility of the source is achieved by its smaller size and light weight (less than 2.5 tons), which allows transportation of lepseme by road with a manipulator hoist, as well as by helicopter.

Применение данного источника дает возможность рассредоточения при работе на льду.The use of this source makes it possible to disperse when working on ice.

Ijo f Ijo f

2 Полностью автономный источник может иснользоваться как модуль для2 A fully autonomous source can be used as a module for

набора необходимых усилий, что позволяет собирать источники в различные грушгы для работы на профиле и набирать необходимую и достаточную моищость при проведении сейсморазведочных работ, что, в свою очередь, снижает их себестоимость.a set of necessary efforts, which allows you to collect sources in various pears to work on the profile and gain the necessary and sufficient power during seismic surveys, which, in turn, reduces their cost.

Применение данного источника дает возможность группирования с целью уменьшения помехThe use of this source makes it possible to group in order to reduce interference

Предложен электромагнитный источник сейсмических волн, содержащий корпус, предназначевиаш для излучения сейсмических волн, пригруз, электрическую систему питания, электромагнитный преобразователь, состоящий из якоря и индуктора с обмоткой возбуждения, закрепленного на пригрузе, и средство гашения колебаний пригруза, установленные на излучателе.An electromagnetic source of seismic waves is proposed, comprising a housing intended for the emission of seismic waves, a load, an electrical power system, an electromagnetic transducer consisting of an armature and an inductor with an excitation winding fixed to the load, and a means of damping the load oscillations mounted on the emitter.

Корпус снабжен стойками, амортизаторами и основанием. Стойки предназначены для опоры якоря упомянутого преобразователя, основание установлено на амортизаторах, а электрическая система питания имеет накопитель электрической энергии, размеш;енный на основании, при этом стойки и амортизаторы установлены на упомянутом корпусе.The housing is equipped with struts, shock absorbers and a base. The racks are designed to support the anchor of the aforementioned transducer, the base is mounted on shock absorbers, and the electric power supply system has an electric energy storage unit placed on the base, while the racks and shock absorbers are mounted on the said housing.

Корпус снабжен рамой, ригели которой соединены с упомянутыми стойками.The housing is equipped with a frame, the crossbars of which are connected to the said racks.

Ригели рамы вьшолнены из отрезков швеллера.Crossbars of a frame are executed from sections of a channel.

Корпус выполнен в виде полоза, предназначенного для перемещения тягачом по поверхности грунта.The body is made in the form of a runner designed to be moved by a tractor on the ground surface.

Полоз выполнен из жестко соединенных между собой отрезков швеллера и листов обшивки.The runner is made of rigidly interconnected sections of the channel and sheathing sheets.

Полоз снабжен, по крайней мере, одним тягово-сцепным устройством.The skid is equipped with at least one towing device.

Основание снабжено электропщтом, в полости которого над якорем упомянутого преобразователя установлен источник тока.The base is equipped with an electric switchboard, in the cavity of which a current source is installed above the armature of the converter.

оЮо f oyu f

3 Стойки выполнены в виде четырех отрезков швеллера, симметрично3 Racks are made in the form of four sections of the channel, symmetrically

установленных в центральной части полоза.installed in the central part of the runner.

Корпус может быть снабжен двумя направляющими пггьфями, вьшолненными в виде цилиндрических штифтов, установленных симметрично в продольной плоскости полоза.The housing can be equipped with two guiding pry pins made in the form of cylindrical pins mounted symmetrically in the longitudinal plane of the runner.

Пригруз вьшолнен с двумя глухими отверстиями, в которых установлены втулки, предназначенные для размещения упомянутых штифтов.The load is made with two blind holes, in which bushings are installed, designed to accommodate the mentioned pins.

Накопитель имеет батарею электрических конденсаторов, предназначенную для заряда от внешнего источника тока.The drive has a battery of electric capacitors designed to charge from an external current source.

Источник имеет четыре гидромеханических амортизатора установленных симметрично относительно продольной плоскости полоза для предотвращения вибрационных воздействий на электрическую схему.The source has four hydromechanical shock absorbers mounted symmetrically relative to the longitudinal plane of the runner to prevent vibration effects on the electrical circuit.

Вьшолнение источника с излучателем в виде полоза позволяет проводить сейсморазведочные работы без применения спускоподьемных средств.The implementation of a source with a radiator in the form of a snake allows seismic exploration without the use of tripping tools.

Вьшолнение полоза полым позволяет поместить пригруз внутрь и обеспечить устойчивость перемещения источника по поверхности грунта на пересеченной местности.The implementation of the runner hollow allows you to place the load inside and ensure the stability of the movement of the source on the ground surface on rough terrain.

Стойки обеспечивают необходимую жесткость излучателя при минимальной его массе.Racks provide the necessary stiffness of the emitter with its minimum weight.

При уменьшении массы излучателя повышается КПД преобразования энергии электромагнитами и сейсмическая эффективность.With a decrease in the mass of the emitter, the efficiency of energy conversion by electromagnets and seismic efficiency increase.

Применение двух направляющих штырей, вьшолненных в виде цилиндрических штифтов, обеспечивает при работе источника устойчивое перемещение пригруза вдоль высоты стоек корпуса и надежность работы источника, а применение двух демпферов позволяет избежать повторного удара при падении пригруза.The use of two guide pins, made in the form of cylindrical pins, ensures stable movement of the load along the height of the racks of the body and reliable operation of the source during operation of the source, and the use of two dampers avoids re-impact when the load falls.

Полезная модель поясняется чертежами.The utility model is illustrated by drawings.

Фиг. 1 - обпщй вид источника.FIG. 1 - general view of the source.

4 Источник 1 сейсмических волн (фигЛ) содержит корнус 2,4 Source 1 of seismic waves (figL) contains corne 2,

предназначенный для излзд1ения сейсмических волн, пригруз 3, выполняющий функцию инертной массы, электрическую систему 4 питания, электромагнитный преобразователь 5, состоящий из якоря 6 и индуктора 7 с обмоткой возбуждения, и средство 8 гащения колебаний пригруза 3 стойки 9, четыре амортизатора 10 и основание 11.designed for seismic wave excision, a load 3, which performs the function of an inert mass, an electric power supply system 4, an electromagnetic transducer 5, consisting of an armature 6 and an inductor 7 with an excitation winding, and a means 8 for damping the vibrations of the load 3 of the rack 9, four shock absorbers 10 and the base 11 .

Стойки 9 и амортизаторы 10 установлены на корпусе 2.Racks 9 and shock absorbers 10 are installed on the housing 2.

Стойки 9 предназначены для опоры якоря 6 упомянутого преобразователя 5, индуктор 7 которого закреплен на пригрузе 3.Racks 9 are designed to support the armature 6 of the aforementioned Converter 5, the inductor 7 of which is mounted on the load 3.

Основание 11 установлено на четырех амортизаторах 10 и предназначено для установки электрической системы 4 питания.The base 11 is installed on four shock absorbers 10 and is intended to install an electric power supply system 4.

Источник 1 снабжен рамой 12, ригели 13 которой соединены с упомянутыми стойками 9.The source 1 is equipped with a frame 12, the crossbars 13 of which are connected with the mentioned racks 9.

Ригели 13 рамы 12 выполнены из отрезков щвеллера.The bolts 13 of the frame 12 are made of segments of the channel.

Корпус 2 выполнен в виде полоза 14, предназначенного для перемещения тягачом по поверхности грунта.The housing 2 is made in the form of a runner 14, designed to be moved by a tractor on the soil surface.

Полоз 14 выполнен из жестко соединенных между собой отрезков 15 щвеллера и листов 16 обпшвки.The runner 14 is made of rigidly interconnected segments 15 of the channel and the sheets 16.

Полоз 14 снабжен двумя тягово-сцепными устройствами 17.The runner 14 is equipped with two towing devices 17.

Основание 11 снабжено электрощитом 18, в полости которого над якорем 6 преобразователя 5 установлена электрическая система 4 питания.The base 11 is equipped with an electrical panel 18, in the cavity of which an electric power supply system 4 is installed above the armature 6 of the converter 5.

Корпус 2 выполнен с двумя направляющими щтырями 19, установленными между упомянутыми стойками 9 и предназначенными для прямолинейного движения пригруза 3.The housing 2 is made with two guide pins 19 installed between the said racks 9 and designed for the rectilinear movement of the load 3.

Стойки 9 выполнены в виде четырех отрезков щвеллера, симметрично установленных в центральной части полоза 14.Racks 9 are made in the form of four segments of the channel, symmetrically installed in the Central part of the runner 14.

Паправляющие щтыри 19 выполнены в виде цилиндрических щтифтов, установленных симметрично в продольной плоскости полоза 14.The guide pins 19 are made in the form of cylindrical pins installed symmetrically in the longitudinal plane of the runner 14.

5 5

Электрическая система 4 питания имеет накопитель энергии, состоящий из батареи конденсаторов 21, предназначенных для заряда от внешнего источника тока.The electric power supply system 4 has an energy storage device consisting of a battery of capacitors 21 designed to charge from an external current source.

Корпус 2 имеет четыре гидромеханических амортизатора 10 и четыре демпфера, установленных симметрично относительно продольной плоскости полоза 14,The housing 2 has four hydromechanical shock absorbers 10 and four dampers mounted symmetrically with respect to the longitudinal plane of the runner 14,

Работа источника 1.Source work 1.

Принцип действия источника 1 заключается в накоплении энергии от внешнего источника тока (электрического генератора) в батарее конденсаторов 21 электрической систем 4 питания для формирования мош;ного импульса тока в обмотке возбуждения индуктора 7. При взаимодействии магнитного поля индуктора 7 с якорем 6 происходит преобразование электромагнитной энергии в механическую, реализуемую в виде импульса силы центральной части корпуса 2 на грунт.The principle of operation of source 1 is the accumulation of energy from an external current source (electric generator) in the capacitor bank 21 of the electric power supply system 4 to form a fraudulent current pulse in the excitation winding of inductor 7. When the magnetic field of inductor 7 interacts with armature 6, electromagnetic energy is converted mechanical, implemented in the form of an impulse of the force of the central part of the housing 2 to the ground.

Между якорем 6 и индуктором 7 создается электромагнитное поле, под воздействием которого якорь 6 воздействует на корпус 2 через стойки 9, формируя сейсмическую волну при сжатии грунта,Between the armature 6 and the inductor 7 creates an electromagnetic field, under the influence of which the armature 6 acts on the housing 2 through the posts 9, forming a seismic wave during compression of the soil,

Одновременно индуктор 7 и пригруз 3 перемеш;аются вверх на величину зазора между противолежаш;ими поверхностями якоря 6 и индуктора 7 так, что их кинетическая энергия преобразуется в потенциальную энергию.At the same time, the inductor 7 and the load 3 are mixed; they are raised upward by the amount of the gap between the backbones; by their surfaces the armature 6 and the inductor 7 so that their kinetic energy is converted into potential energy.

При прекраш;ении действия импульса тока в обмотке возбуждения индуктор 7 и пригруз 3 под действием силы тяжести падают на демпферы 8, что позволяет уменьшить силу удара о поверхность корпуса 2,When the current pulse in the field winding ceases, the inductor 7 and the load 3 under the influence of gravity fall on the dampers 8, which reduces the force of impact on the surface of the housing 2,

При последовательном пропускании импульсов тока процесс повторяется. Предложенный источник предназначен для проведения сейсморазведочных работ, вертикального сейсмического профилирования, изучения зон малых скоростей, как в зимний, так и в летний периоды.With successive transmission of current pulses, the process repeats. The proposed source is intended for seismic surveys, vertical seismic profiling, the study of low-speed zones, both in winter and in summer.

Claims

1. A source of seismic waves, comprising a housing designed to emit seismic waves, a load, an electrical power system, an electromagnetic transducer consisting of an armature and an inductor with an excitation winding mounted on the load, and means for damping the oscillations of the load mounted on the emitter, characterized in that said body is equipped with struts, shock absorbers and a base.

2. The source according to claim 1, characterized in that the housing is equipped with a frame, the crossbars of which are connected to the uprights.

3. The source according to claim 2, characterized in that each crossbar of the frame is made of a channel section.

4. The source according to claim 1, characterized in that the casing is made in the form of a skid designed to be moved by a tractor on the ground surface.

5. The source according to claim 4, characterized in that the skid is made of rigidly interconnected sections of the channel and sheathing sheets.

6. The source according to claim 5, characterized in that the skid is equipped with at least one towing device.

7. The source according to claim 1, characterized in that the base is equipped with an electrical panel, in the cavity of which a drive is installed above the transformer armature.

8. The source according to claim 4, characterized in that the skid is equipped with at least one guide pin, which is installed between the racks and is designed for rectilinear movement of the load.

9. The source according to claim 2, characterized in that each rack is made of a channel section.

10. The source according to claim 7, characterized in that it is equipped with two guide pins made in the form of cylindrical pins mounted symmetrically in the longitudinal plane of the runner.

11. The source of claim 8, characterized in that the load is made with two blind holes, in which there are bushings designed to accommodate the pins.

12. The source according to claim 1, characterized in that the drive has a battery of electric capacitors designed to charge from an external current source.

13. The source according to claim 4, characterized in that it has four hydromechanical shock absorbers mounted on a skid symmetrically with respect to the longitudinal plane.

14. The source according to claim 1, characterized in that the racks are designed to support the armature of the transducer, the base is mounted on shock absorbers, and the electrical power system has an electric energy storage device located on the base, while the racks and shock absorbers are mounted on the housing.