RU2466429C1 - Pulsed electromagnetic seismic wave generator - Google Patents

Pulsed electromagnetic seismic wave generator Download PDF

Info

Publication number
RU2466429C1
RU2466429C1 RU2011117998/28A RU2011117998A RU2466429C1 RU 2466429 C1 RU2466429 C1 RU 2466429C1 RU 2011117998/28 A RU2011117998/28 A RU 2011117998/28A RU 2011117998 A RU2011117998 A RU 2011117998A RU 2466429 C1 RU2466429 C1 RU 2466429C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
armature
inductor
gap
base
load
Prior art date
Application number
RU2011117998/28A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Николай Александрович Иванников (RU)
Николай Александрович Иванников
Виктор Васильевич Ивашин (RU)
Виктор Васильевич Ивашин
Владимир Павлович Певчев (RU)
Владимир Павлович Певчев
Алексей Вадимович Прядилов (RU)
Алексей Вадимович Прядилов
Original Assignee
Николай Александрович Иванников
Виктор Васильевич Ивашин
Владимир Павлович Певчев
Алексей Вадимович Прядилов
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Николай Александрович Иванников, Виктор Васильевич Ивашин, Владимир Павлович Певчев, Алексей Вадимович Прядилов filed Critical Николай Александрович Иванников
Priority to RU2011117998/28A priority Critical patent/RU2466429C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2466429C1 publication Critical patent/RU2466429C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Vibration Prevention Devices (AREA)

Abstract

FIELD: physics.
SUBSTANCE: pulsed electromagnetic seismic wave generator, having a base - a radiator on which rigid supports are mounted, a tightening weight placed on the base between the supports, an electromagnetic motor with a power supply consisting of an armature and an inductor with an exciting coil; the magnetic conductor of the inductor is rigidly attached to the tightening weight; the magnetic conductor of the armature is placed over the magnetic conductor of the inductor and is separated from it by a gap δ1; the housing of the armature has cantilevers separated from the supports by gaps δ2, which accommodate elastic elements adapted to be compressed by the armature when the gap δ1 is selected; there is a damper between the base and the tightening weight; the armature rests on the support through spring-loaded rods with possibility of deforming the springs when the gap δ2 is selected.
EFFECT: broader capabilities of using a seismic vibrator and improved technical characteristics thereof through efficient operation of the seismic vibrator on grounds of different hardness, high efficiency of converting mechanical energy of its electromagnetic motor to energy applied to the ground and possibility of varying the spectrum of the emitted waves.
4 dwg

Description

Изобретение относится к области сейсморазведки, а именно к невзрывным источникам сейсмических волн (сейсмоисточникам), создающим сейсмические волны механическим импульсным воздействием на поверхность грунта посредством плиты-излучателя.The invention relates to the field of seismic exploration, and in particular to non-explosive sources of seismic waves (seismic sources), creating seismic waves by mechanical pulsed action on the soil surface by means of a radiating plate.

Известен сейсмоисточник (патент РФ №2171478, бюл. №21, 2001 г.), принятый за аналог. Он содержит жесткое основание-излучатель сейсмических волн, выполненное в виде полозьев саней, пригруз, демпфер и электромеханический преобразователь, выполненный в виде электромагнита, индуктор которого закреплен на пригрузе, а якорь расположен над индуктором и отделен от него воздушным зазором, обмотка возбуждения помещена в пазах магнитопровода индуктора и присоединена к схеме электропитания.The known seismic source (RF patent No. 2171478, bull. No. 21, 2001), adopted for the analogue. It contains a rigid base-emitter of seismic waves, made in the form of sleigh runners, a load, a damper and an electromechanical converter made in the form of an electromagnet, the inductor of which is mounted on the load, and the armature is located above the inductor and separated from it by an air gap, the excitation winding is placed in grooves the magnetic circuit of the inductor and is connected to the power supply circuit.

При подаче импульса тока в обмотку возбуждения между якорем и индуктором возникает электромагнитная сила, под действием которой якорь движется вниз, воздействуя через опоры (борта саней) на жесткое основание, которое и возбуждает в грунте упругие колебания. Закрепленный на пригрузе индуктор под действием электромагнитной силы движется вверх и в момент выбора зазора ударно взаимодействует с якорем и приподнимает его над опорами. Возвращение пригруза с индуктором и якорем в исходное состояние происходит под действием силы тяжести. Скорость падения пригруза на излучатель ограничена демпфером.When a current pulse is applied to the field winding between the armature and the inductor, an electromagnetic force arises, under the influence of which the armature moves downward, acting through the supports (sides of the sleigh) on a rigid base, which excites elastic vibrations in the ground. An inductor fixed to the load under the action of electromagnetic force moves upward and, at the moment of the gap choice, interacts with the armature and lifts it above the supports. The return of the load with the inductor and anchor to its original state occurs under the influence of gravity. The rate of incidence of the load on the emitter is limited by a damper.

Недостатком аналога является невысокая сейсмическая эффективность, обусловленная низким значением коэффициента преобразования механической энергии электромагнита в механическую энергию воздействия на грунт. Значительная часть электромагнитной энергии преобразуется не в механическую энергию движения якоря и связанного с ним излучателя, а на ускорение вверх массивного пригруза с последующим выделением ее в демпфере, замедляющем движение пригруза при его возврате из верхнего положения в исходное.The disadvantage of the analogue is the low seismic efficiency due to the low value of the coefficient of conversion of the mechanical energy of an electromagnet into mechanical energy of impact on the ground. A significant part of electromagnetic energy is not converted into mechanical energy of the movement of the armature and associated emitter, but to accelerate up a massive load with its subsequent release in a damper, slowing down the movement of the load when it returns from its upper position to its original position.

Известен принятый за прототип сейсмоисточник (патент РФ №2242027, опубл. 10.12.2004 г.), содержащий жесткое основание-излучатель сейсмических волн с закрепленными на нем жесткими опорами (при выполнении излучателя в виде саней - бортами саней) и опертый на основание пригруз с возможностью его перемещения относительно стоек в направлении, перпендикулярном плоскости излучателя. На пригрузе закреплен магнитопровод индуктора электромагнита с обмоткой возбуждения в пазах. К обмотке присоединена схема электропитания. Магнитопровод якоря электромагнита отделен от магнитопровода индуктора зазором δ1, а от опор - зазором δ2, в который помещен упругий элемент высотой Н, не превышающей величины зазора δ2.A known seismic source adopted as a prototype (RF patent No. 2242027, publ. 10.12.2004), containing a rigid base-emitter of seismic waves with rigid supports fixed to it (when the emitter is made in the form of a sled — the sides of the sleigh) and a load supported on the base with the possibility of its movement relative to the uprights in the direction perpendicular to the plane of the emitter. The magnetic circuit of the electromagnet inductor with the field winding in the grooves is fixed to the load. A power supply circuit is connected to the winding. The magnetic core of the armature of the electromagnet is separated from the magnetic core of the inductor by a gap δ1, and from the supports by a gap δ2, in which an elastic element with a height H not exceeding the gap δ2 is placed.

В прототипе не предусмотрена возможность оперативного регулирования параметров воздействия сейсмоисточника на грунт, необходимая для обеспечения эффективной работы на грунтах различной жесткости, что сужает область его применения.The prototype does not provide for the possibility of operational regulation of the parameters of the impact of the seismic source on the soil, necessary to ensure effective operation on soils of different hardness, which narrows the scope of its application.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является расширение возможностей применения сейсмоисточника и повышение его технических характеристик.The problem to which the invention is directed is to expand the possibilities of using the seismic source and increase its technical characteristics.

Техническим результатом является обеспечение эффективной работы сейсмоисточника на грунтах различной жесткости, повышение кпд преобразования механической энергии его электромагнитного двигателя в энергию воздействия на грунт и возможность изменять спектр излучаемых волн.The technical result is to ensure the effective operation of the seismic source on soils of different hardness, increase the efficiency of the conversion of the mechanical energy of its electromagnetic motor into the energy of impact on the soil and the ability to change the spectrum of emitted waves.

Задача достигается тем, что в импульсном электромагнитном источнике сейсмических волн, содержащем основание-излучатель с закрепленными на нем жесткими стойками, размещенный на основании между стойками пригруз, электромагнитный двигатель с системой его питания, состоящий из якоря и индуктора с обмоткой возбуждения, магнитопровод индуктора жестко закреплен на пригрузе, магнитопровод якоря размещен над магнитопроводом индуктора и отделен от него зазором δ1, корпус якоря выполнен с консолями, отделенными от стоек зазорами δ2, в которые помещены упругие элементы с возможностью их сжатия якорем при выборе зазора δ1, между основанием и пригрузом установлен демпфер, якорь оперт на стойки посредством подпружиненных штоков с возможностью деформации пружин при выборе зазора δ2.The objective is achieved in that in a pulsed electromagnetic source of seismic waves containing a radiator base with rigid struts fixed on it, a load placed on the base between the racks, an electromagnetic motor with its power system, consisting of an armature and an inductor with an excitation winding, the inductor magnetic circuit is rigidly fixed on the load, the armature magnetic circuit is located above the inductor magnetic circuit and separated from it by a gap δ1, the armature body is made with consoles separated from the racks by the gaps δ2, in which escheny elastic elements with the possibility of compression of an anchor when selecting the clearance δ1 between the base and the damper prigruzami installed, the anchor simply supported on the rack by the spring-loaded rod with the possibility of deformation of the springs when selecting the clearance δ2.

Получение технического результата достигается возможностью установления начальных величин зазоров δ1 и δ2, оптимально соответствующих максимальному значению коэффициента передачи механической энергии электромагнитного двигателя излучателю при различных параметрах грунта под сейсмоисточником. Применением подпружиненных штоков, отделяющих якорь от стоек зазорами δ2 в исходном положении, обеспечиваются повышение передаваемой посредством якоря и излучателя доли механической энергии электромагнитного двигателя в грунт и возможность изменять спектр излучаемых сейсмических волн изменением длительности фронта силы воздействия на грунт.Obtaining a technical result is achieved by the possibility of establishing the initial values of the gaps δ1 and δ2, which optimally correspond to the maximum value of the transmission coefficient of the mechanical energy of the electromagnetic motor to the radiator for various soil parameters under the seismic source. The use of spring-loaded rods separating the anchor from the racks with gaps δ2 in the initial position, provides an increase in the share of the mechanical energy of the electromagnetic motor transmitted through the anchor and radiator to the ground and the ability to change the spectrum of emitted seismic waves by changing the length of the front of the force acting on the soil.

Устройство поясняется чертежами. На фиг.1 показан разрез сейсмоисточника; на фиг.2 - конструктивная схема упругой опоры якоря; на фиг.3 - варианты возможного размещения упругих опор: а - на стойках излучателя, б - на пригрузе; на фиг.4 - графики изменения сил, а также скоростей движения пригруза, якоря и основания.The device is illustrated by drawings. Figure 1 shows a section of a seismic source; figure 2 - structural diagram of the elastic support of the anchor; figure 3 - options for the possible placement of elastic supports: a - on the posts of the emitter, b - on the load; figure 4 - graphs of changes in forces, as well as speeds of movement of the cargo, anchor and base.

Импульсный сейсмоисточник (фиг.1) содержит основание-излучатель 1 с закрепленными на нем жесткими стойками 2, пригруз 3, демпфер 4, установленный между основанием и пригрузом, и электромагнитный двигатель, состоящий из якоря 5 и индуктора 6 с обмоткой 7 возбуждения, к которой присоединена схема ее электропитания (на фиг.1 не показана). Пригруз 3 жестко соединен с индуктором 6 и имеет возможность перемещения вдоль стоек 2. Магнитопровод якоря 5 отделен от магнитопровода индуктора 6 зазором δ1, а консоли 8 якоря отделены от стоек 2 зазорами δ2 с помощью упругих опор 9, содержащих штоки 10 и пружины 11. В зазоры δ2 помещены упругие элементы 12. Корпусы 9 упругих опор установлены на консолях 8 якоря 5. Нижние концы штоков 10 свободно проходят через отверстия в донных частях корпусов 9 и опираются на стойки 2, а их верхние расширенные концы прижимаются к донным частям корпусов 9 пружинами 11, сжатыми между расширенными концами штоков и верхними частями 13 корпусов 9.The pulsed seismic source (Fig. 1) contains a radiator base 1 with rigid struts 2 fixed thereon, a load 3, a damper 4 mounted between the base and the load, and an electromagnetic motor consisting of an armature 5 and an inductor 6 with an excitation winding 7, to which a power supply circuit is attached (not shown in FIG. 1). The load 3 is rigidly connected to the inductor 6 and is able to move along the struts 2. The magnetic core of the armature 5 is separated from the magnetic circuit of the inductor 6 by a gap δ1, and the arms 8 of the armature are separated from the posts 2 by the gaps δ2 using elastic supports 9 containing rods 10 and springs 11. B the gaps δ2 placed elastic elements 12. The bodies 9 of the elastic supports are mounted on the consoles 8 of the anchor 5. The lower ends of the rods 10 freely pass through the holes in the bottom parts of the bodies 9 and rest on the posts 2, and their upper expanded ends are pressed against the bottom parts of the bodies 9 by springs 11 , from pressed between the expanded ends of the rods and the upper parts 13 of the housings 9.

Общее усилие сжатия пружин 11 должно превышать вес якоря 5. Величина усилия сжатия пружин 11 может быть установлена изменением положения верхней части 13 корпуса 9 относительно его донной части. Величины зазоров δ2 могут быть установлены изменением высоты прокладок 14 (фиг.2). При этом изменяется длина выступающих из корпусов 9 частей штоков 10, а также изменяется величина зазора δ1 между магнитопроводами якоря и индуктора. Величина зазора δ1 должна быть больше величин зазоров δ2, что достигается соответствующим установлением высоты стоек 2. Нижние концы штоков 10 могут опираться непосредственно на стойки 2 либо на размещенные на стойках упругие элементы 12 (во втором случае величины зазоров δ2 могут быть установлены изменением высоты элементов 12). Возможны варианты размещения упругих опор: на стойках излучателя - (фиг.3, а) или на пригрузе - (фиг.3, б).The total compression force of the springs 11 should exceed the weight of the armature 5. The magnitude of the compression force of the springs 11 can be set by changing the position of the upper part 13 of the housing 9 relative to its bottom. The values of the gaps δ2 can be set by changing the height of the gaskets 14 (figure 2). In this case, the length of the stem parts 10 protruding from the bodies 9 is changed, and the gap δ1 between the armature and the inductor magnetic circuits also changes. The size of the gap δ1 should be greater than the values of the gaps δ2, which is achieved by the appropriate setting of the height of the uprights 2. The lower ends of the rods 10 can rest directly on the uprights 2 or on the elastic elements 12 located on the uprights (in the second case, the values of the gaps δ2 can be set by changing the height of the elements 12 ) Possible placement of elastic supports: on the posts of the emitter - (Fig.3, a) or at the load - (Fig.3, b).

Сейсмоисточник работает следующим образом. В момент t0 (фиг.4) по сигналу с сейсмостанции от подготовленной к работе схемы питания по обмотке возбуждения 7 (фиг.1) начинает проходить электрический ток. При этом вокруг обмотки создается импульсный магнитный поток 15, замыкающийся по зазору δ1 и магнитопроводам якоря 5 и индуктора 6. В результате между якорем и индуктором создается сила 16 притяжения, существенно превышающая силу сжатия пружин 11, под действием которой якорь 5 ускоряется в направлении стоек излучателя 1, а индуктор 6 с пригрузом 3 - вверх. Излучатель 1 двигается вверх под действием разности сил сжатых грунта и пружин 11. Штоки 10 продолжают опираться на стойки 2, расстояние между консолями 8 и стойками 2 уменьшается, в результате чего пружины 11 дополнительно сжимаются. Графики 17, 18 и 19 скоростей движения, соответственно, индуктора с пригрузом 3, якоря 5 и излучателя 1 показаны на фиг 4.The seismic source works as follows. At time t 0 (Fig. 4), an electric current begins to pass through a signal from a seismic station from a power supply circuit prepared for operation along an excitation winding 7 (Fig. 1). In this case, a pulsed magnetic flux 15 is created around the winding, which closes along the gap δ1 and the magnetic circuits of the armature 5 and inductor 6. As a result, an attractive force 16 is created between the armature and the inductor, significantly exceeding the compression force of the springs 11, under which the armature 5 is accelerated in the direction of the emitter struts 1, and the inductor 6 with the load 3 - up. The emitter 1 moves up under the action of the difference between the forces of the compressed soil and the springs 11. The rods 10 continue to lean on the posts 2, the distance between the consoles 8 and the posts 2 is reduced, as a result of which the springs 11 are further compressed. Graphs 17, 18 and 19 of the speeds of movement, respectively, of the inductor with the load 3, the armature 5 and the emitter 1 are shown in Fig 4.

Поскольку масса якоря 5 электромагнита существенно меньше массы пригруза 3 с закрепленным на нем индуктором 6, то до момента времени t1 выбора зазоров δ2 якорь набирает существенно большую скорость 17, чем пригруз, и выбирает, соответственно, существенно большую часть зазора δ1. При этом большая доля содержащейся в объеме зазора δ1 электромагнитной энергии преобразуется в кинетическую энергию якоря.Since the mass of the armature 5 of the electromagnet is significantly less than the mass of the load 3 with the inductor 6 fixed on it, then until the time t 1 of the choice of gaps δ2, the anchor gains a significantly higher speed 17 than the load, and selects, accordingly, a significantly larger part of the gap δ1. In this case, a large proportion of the electromagnetic energy contained in the gap δ1 is converted into kinetic energy of the armature.

В момент времени t1 якорь 5 начинает воздействовать на упругие элементы 12, сжимая их, тормозится, и приобретенная им на интервале t0-t1 кинетическая энергия начинает переходить в потенциальную энергию сжатых упругих элементов 12; сила 20 их сжатия начинает расти. В момент времени t2, когда силы 16 и 20 уравниваются, скорость движения якоря начинает уменьшаться. После момента t1 потенциальная энергия сжатых упругих элементов переходит в кинетическую энергию излучателя 1, формируя в грунте фронт сейсмической волны. В момент времени t3 скорости движения якоря и излучателя становятся равными, а сила 20 сжатия упругих элементов 12 достигает своего максимума. В момент времени t4 полностью выбирается зазор δ1, якорь 5 соударяется с индуктором 6, и далее сила 16 перестает приводить якорь и индуктор в движение, то есть процесс преобразования электромагнитной энергии в механическую прекращается. После момента времени t4 якорь 5 отделяется от стоек 2 излучателя 1 и далее двигается вместе с индуктором и пригрузом. За счет усилия сжатых пружин 11 штоки 10 выталкиваются из корпусов 9 до упора верхних, расширенных концов в донные части корпусов 9.At time t 1, the anchor 5 begins to act on the elastic elements 12, compressing them, slows down, and the kinetic energy acquired by him in the interval t 0 -t 1 begins to transfer into the potential energy of the compressed elastic elements 12; the force 20 of their compression begins to grow. At time t 2 , when the forces 16 and 20 are equalized, the speed of the armature begins to decrease. After the moment t 1, the potential energy of the compressed elastic elements passes into the kinetic energy of the emitter 1, forming the front of the seismic wave in the soil. At time t 3 the speed of movement of the armature and emitter become equal, and the compressive force 20 of the elastic elements 12 reaches its maximum. At time t 4 , the gap δ1 is completely selected, the armature 5 collides with the inductor 6, and then the force 16 ceases to cause the armature and the inductor to move, that is, the process of converting electromagnetic energy into mechanical energy stops. After time t 4, the armature 5 is separated from the posts 2 of the emitter 1 and then moves along with the inductor and the load. Due to the efforts of the compressed springs 11, the rods 10 are pushed out of the bodies 9 until the upper, extended ends abut against the bottom of the bodies 9.

Упругие элементы 12, разжимаясь, передают оставшуюся свою потенциальную энергию в кинетическую энергию совместного движения якоря, пригруза и излучателя 1. Масса системы индуктор, якорь, пригруз гораздо больше массы излучателя 1 со стойками 2, следовательно, в кинетическую энергию движения излучателя переходит большая часть потенциальной энергии сжатых упругих элементов 12. В момент t5 сила 20 уменьшается до нуля, далее пригруз 3 продолжает движение под действием силы тяжести. Излучатель совершает на грунте затухающие колебания. В момент t6>t4 система питания может обесточить обмотку 7, при этом сила 16 исчезает.The elastic elements 12, unclenching, transfer their remaining potential energy to the kinetic energy of the joint movement of the armature, weight and emitter 1. The mass of the system is an inductor, anchor, and load much more than the mass of the emitter 1 with struts 2, therefore, most of the potential energy passes into the kinetic energy of the emitter the energy of the compressed elastic elements 12. At time t 5, the force 20 decreases to zero, then the load 3 continues to move under the action of gravity. The emitter makes damped oscillations on the ground. At time t 6 > t 4 , the power system can de-energize the winding 7, while the force 16 disappears.

От момента времени t4 до момента достижения максимальной высоты над излучателем (нулевой скорости 17 движения пригруза вверх) движение пригруза происходит по инерции, а затем он и якорь опускаются в исходные положения под действием силы тяжести со скоростью, ограниченной с целью уменьшения повторного воздействия на излучатель 1 демпфером 4. В момент соприкосновения штоков 10 со стойками 2 возможен кратковременный отрыв расширенных концов штоков 10 от донных частей корпусов 9, уменьшающий силу воздействия якоря на стойки (и возникающую при этом сейсмическую помеху), с последующим восстановлением контакта расширенных концов штоков и донных частей корпусов и установлением исходной величины зазоров δ2 силой сжатых пружин 11.From the moment of time t 4 until the maximum height above the emitter is reached (zero speed 17 of the load moving upward), the movement of the cargo occurs by inertia, and then it and the anchor lower to their original positions under the action of gravity at a speed limited to reduce repeated exposure to the emitter 1 with a damper 4. At the moment of contact of the rods 10 with the racks 2, a short separation of the extended ends of the rods 10 from the bottom parts of the housings 9 is possible, which reduces the force of the armature on the racks (and arising from this m seismic interference), followed by reduction of the contact extended ends of the rods and the bottoms of housings, and setting the initial value clearances δ 2 compressed force of the springs 11.

После возврата пригруза и якоря в исходное положение процесс создания сейсмической волны может повторяться подачей очередного импульса тока в обмотку 7.After the return of the load and the armature to its original position, the process of creating a seismic wave can be repeated by applying another current pulse to the winding 7.

Величина зазора δ2 определяет продолжительность свободного ускорения якоря 5 и величину запасаемой им кинетической энергии, которая, как показано ранее, в значительной мере преобразуется в кинетическую энергию излучателя 1. В течение времени свободного ускорения якоря t0-t1 сила 20 на излучатель не действует, а после момента t2 на излучатель действует сила 20, превышающая электромагнитную силу 16. При этом излучатель 1 может приобрести бóльшую скорость за меньшее время, а излучаемая сейсмическая волна при увеличении продолжительности свободного ускорения якоря становится более высокочастотной, что позволяет при проведении сейсморазведочных работ оптимально настраивать сейсмоисточник для воздействия на грунты различной жесткости.The gap value δ2 determines the duration of free acceleration of the armature 5 and the amount of kinetic energy stored by it, which, as shown earlier, is largely converted into the kinetic energy of the emitter 1. During the time of free acceleration of the armature t 0 -t 1, the force 20 does not act on the emitter, and after the time t 2 to the emitter 20, a force in excess of the electromagnetic force 16. at the same time the emitter 1 may acquire greater speed in less time, and radiated seismic wave with increasing duration of freedoms th acceleration anchor becomes higher frequency, which allows carrying out seismic work optimally adjust the seismic source to influence the soils of varying stiffness.

При более жестком грунте под излучателем противодействие грунта движению излучателя вниз на интервале времени t1-t2 больше, чем при мягком, поэтому длительность этого интервала при неизменной величине зазора δ2 и заданных величинах электромагнитной энергии АЭ и электромагнитной силы f (график 16) увеличивается и возрастает ее доля, преобразуемая в кинетическую энергию AП пригруза:When a hard soil beneath the emitter resistance ground motion oscillator down to the time interval t 1 -t 2 is greater than in soft, so the length of the interval at a fixed value, and the gap δ2 electromagnetic energy given values A and E of the electromagnetic force f (Figure 16) increases and its share increases, converted into kinetic energy A P of the load:

Figure 00000001
Figure 00000001

где mП - масса пригруза. А так как кинетическая энергия пригруза не преобразуется в энергию AИ формируемой сейсмической волны:where m P is the mass of the cargo. And since the kinetic energy of the cargo is not converted into energy A AND of the generated seismic wave:

AИ=AЭ-AП,A And = A E -A P ,

то эффективность η сейсмоисточника:then the efficiency η of the seismic source:

Figure 00000002
Figure 00000002

снижается.declining.

Предлагаемая конструкция сейсмоисточника позволяет при жестком грунте увеличивать зазоры δ2 по сравнению зазором δ1. При этом якорь на увеличивающемся интервале времени t0-t1 запасает и в последующем передает излучателю больше кинетической энергии. Кинетическая энергия пригруза на интервале времени t0-t1 увеличивается значительно меньше, чем энергия якоря, так как масса пригруза намного больше, а на интервале t1-t5 в кинетическую энергию движения излучателя переходит большая часть потенциальной энергии сжатых упругих элементов, так как масса пригруза больше массы излучателя.The proposed design of the seismic source allows for hard ground to increase the gaps δ2 in comparison with the gap δ1. At the same time, the anchor stores in an increasing time interval t 0 -t 1 and subsequently transfers more kinetic energy to the emitter. The kinetic energy of the cargo on the time interval t 0 -t 1 increases significantly less than the energy of the armature, since the mass of the cargo is much larger, and on the interval t 1 -t 5 most of the potential energy of the compressed elastic elements passes into the kinetic energy of the emitter, since the mass of the cargo is greater than the mass of the emitter.

При грунте любой жесткости оптимальная настройка сейсмоисточника может быть достигнута подбором величин зазоров δ2.With soil of any hardness, the optimal seismic source setting can be achieved by selecting the values of the gaps δ2.

Claims (1)

Импульсный электромагнитный источник сейсмических волн, содержащий основание-излучатель с закрепленными на нем жесткими стойками, размещенный на основании между стойками пригруз, электромагнитный двигатель с системой его питания, состоящий из якоря и индуктора с обмоткой возбуждения, магнитопровод индуктора жестко закреплен на пригрузе, а магнитопровод якоря размещен над магнитопроводом индуктора и отделен от него зазором δ1, корпус якоря выполнен с консолями, отделенными от стоек зазорами δ2, в которые помещены упругие элементы с возможностью их сжатия якорем при выборе зазора δ1, и установленный между основанием и пригрузом демпфер, отличающийся тем, что якорь оперт на стойки посредством подпружиненных штоков с возможностью деформации пружин при выборе зазора δ2. A pulsed electromagnetic source of seismic waves, containing a radiator base with rigid struts fixed on it, placed on the base between the load racks, an electromagnetic motor with its power system, consisting of an armature and an inductor with an excitation winding, the inductor magnetic circuit is rigidly fixed to the load, and the armature magnetic circuit placed above the inductor magnetic circuit and separated from it by a gap δ1, the armature body is made with consoles separated from the posts by gaps δ2, in which elastic elements with the possibility of their compression by the anchor when choosing the gap δ1, and a damper installed between the base and the load, characterized in that the anchor is supported on the posts by means of spring-loaded rods with the possibility of spring deformation when choosing the gap δ2.
RU2011117998/28A 2011-05-04 2011-05-04 Pulsed electromagnetic seismic wave generator RU2466429C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011117998/28A RU2466429C1 (en) 2011-05-04 2011-05-04 Pulsed electromagnetic seismic wave generator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011117998/28A RU2466429C1 (en) 2011-05-04 2011-05-04 Pulsed electromagnetic seismic wave generator

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2466429C1 true RU2466429C1 (en) 2012-11-10

Family

ID=47322390

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011117998/28A RU2466429C1 (en) 2011-05-04 2011-05-04 Pulsed electromagnetic seismic wave generator

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2466429C1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2171478C1 (en) * 2000-02-23 2001-07-27 ЗАО "Континентальная геофизическая компания" Pulse non-explosive seismic source with electromagnetic drive
RU2242027C1 (en) * 2003-10-09 2004-12-10 Ивашин Виктор Васильевич Nonexplosive source of seismic vibration with electromagnet drive
US20100149922A1 (en) * 2007-09-17 2010-06-17 Ion Geophysical Corporation Apparatus for Generating Seismic Signals Having Distinguishing Signatures

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2171478C1 (en) * 2000-02-23 2001-07-27 ЗАО "Континентальная геофизическая компания" Pulse non-explosive seismic source with electromagnetic drive
RU2242027C1 (en) * 2003-10-09 2004-12-10 Ивашин Виктор Васильевич Nonexplosive source of seismic vibration with electromagnet drive
US20100149922A1 (en) * 2007-09-17 2010-06-17 Ion Geophysical Corporation Apparatus for Generating Seismic Signals Having Distinguishing Signatures

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2369883C1 (en) Pulse non-explosive surface seismic source
CN104806693A (en) Intelligent self-adaptive vibration absorber, array integrating device and application of intelligent self-adaptive vibration absorber
JP2013532802A5 (en)
JP2019510920A5 (en)
Bolyukh et al. Concept of an induction-dynamic catapult for a ballistic laser gravimeter
RU2466429C1 (en) Pulsed electromagnetic seismic wave generator
Fang et al. A study of vibration energy harvester
RU2242027C1 (en) Nonexplosive source of seismic vibration with electromagnet drive
RU2457512C1 (en) Pulsed electromagnetic source of seismic shear waves (versions)
RU2171478C1 (en) Pulse non-explosive seismic source with electromagnetic drive
RU2498352C1 (en) Pulsed non-explosive seismic vibrator for water environment
RU2534000C1 (en) S-wave pulse source
RU2522143C2 (en) Non-explosive pulsed surface seismic vibrator with inductive-dynamic drive
RU2007132273A (en) METHOD FOR EXCITING SEISMIC OSCILLATIONS AND A DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION
RU2457509C1 (en) Pulse-code seismic vibrator
RU2529425C1 (en) System of control over electrical shock-absorber - transducer of vehicle suspension
RU2411546C1 (en) Method of seismic waves excitation and device for method's implementation
RU2467357C1 (en) Ground-based non-explosive pulsed seismic vibrator
RU2216753C2 (en) Electromagnetic source of seismic waves
CN202332537U (en) Supersaturated reactor with vibration-absorbing and denoising functions
RU2634079C1 (en) Pulse skid seismic source with electromechanical drive
Sun et al. Experimental study on a vibratory generator based on impact of water current
RU2515421C2 (en) Non-explosive ground-based pulsed seismic vibrator
JP7219626B2 (en) damping system
JP7517376B2 (en) Power generation device and power generation method

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20130505