RU2624832C1 - Method of controlling seismoacoustic converter installation - Google Patents

Method of controlling seismoacoustic converter installation Download PDF

Info

Publication number
RU2624832C1
RU2624832C1 RU2016140967A RU2016140967A RU2624832C1 RU 2624832 C1 RU2624832 C1 RU 2624832C1 RU 2016140967 A RU2016140967 A RU 2016140967A RU 2016140967 A RU2016140967 A RU 2016140967A RU 2624832 C1 RU2624832 C1 RU 2624832C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
seismoacoustic
acoustic transducer
transducer
installation
seismic
Prior art date
Application number
RU2016140967A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Игорь Александрович Кривошеев
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки вычислительный центр Дальневосточного отделения Российской академии наук
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 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки вычислительный центр Дальневосточного отделения Российской академии наук filed Critical Федеральное государственное бюджетное учреждение науки вычислительный центр Дальневосточного отделения Российской академии наук
Priority to RU2016140967A priority Critical patent/RU2624832C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2624832C1 publication Critical patent/RU2624832C1/en

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V1/00—Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting
    • G01V1/16—Receiving elements for seismic signals; Arrangements or adaptations of receiving elements
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V1/00—Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting
    • G01V1/16—Receiving elements for seismic signals; Arrangements or adaptations of receiving elements
    • G01V1/162—Details
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V13/00—Manufacturing, calibrating, cleaning, or repairing instruments or devices covered by groups G01V1/00 – G01V11/00

Abstract

FIELD: physics.
SUBSTANCE: method for controlling the installation of a seismoacoustic transducer according to which a receiving-emitting active element is used, in addition to the seismoacoustic transducer housing, a multipath fiber-optic interferometer is installed that is acoustically isolated from the working surface of the seismoacoustic transducer. Determining the displacement of the surface on which it is installed, and by comparing at the same time the levels of the excitation signal of the seismoacoustic transducer and the displacement of the object surface, the quality of the installation of the seismoacoustic transducer on the object is judged.
EFFECT: increasing the reliability of the installation of the seismoacoustic transducer on the object.
1 cl

Description

Изобретение относится к геофизическим, в частности сейсмоакустическим методам исследований различных свойств образцов массива горных пород, и может быть использовано при контроле трещинообразования в массиве горных пород.The invention relates to geophysical, in particular seismic-acoustic methods for studying the various properties of rock mass samples, and can be used to control crack formation in a rock mass.

Известен способ [1] контроля акустического контакта, в котором с целью повышения достоверности контроля добиваются минимального отношения добротностей установленного и не установленного датчика соответственно.There is a known method [1] for monitoring an acoustic contact, in which, in order to increase the reliability of control, a minimum ratio of the quality factors of the installed and not installed sensors is achieved, respectively.

К недостаткам следует отнести то, что измерения косвенные и достоверность такого контроля низка.The disadvantages include the fact that the measurements are indirect and the reliability of such control is low.

Известен также способ [2, 3], приведенный для датчиков, устанавливаемых на стенд, основанный на затухании импульсов.There is also known a method [2, 3], given for sensors mounted on a stand based on the attenuation of pulses.

К недостаткам следует отнести низкую достоверность ввиду также косвенных измерений.The disadvantages include low reliability due to indirect measurements as well.

Целью изобретения является повышение достоверности установки сейсмоакустического преобразователя на объект.The aim of the invention is to increase the reliability of the installation of a seismic-acoustic transducer on the object.

Поставленная цель достигается тем, что используют приемно-излучающий активный элемент, дополнительно в корпус сейсмоакустического преобразователя устанавливают многолучевой волоконно-оптический интерферометр, который акустически развязан с рабочей поверхностью сейсмоакустического преобразователя, возбуждают сейсмоакустический преобразователь и определяют смещение поверхности, на которую он установлен, многолучевым волоконно-оптическим интерферометром, по сопоставлению в один и тот же момент времени уровней возбуждающего сигнала сейсмоакустического преобразователя и смещения поверхности объекта, на который он установлен, судят о качестве установки сейсмоакустического преобразователя на объект.This goal is achieved by using a receiving-emitting active element, in addition to the case of the seismic-acoustic transducer, a multi-beam fiber-optic interferometer is installed, which is acoustically decoupled from the working surface of the seismic-acoustic transducer, excite the seismic-acoustic transducer and determine the displacement of the surface on which it is mounted using a multipath-fiber optical interferometer, by comparison at the same moment in time the levels of the exciting signal la seismo-acoustic transducer and the displacement of the object surface on which it is mounted, judging the quality of the installation seismo-acoustic transducer on the object.

Сущность способа заключается в следующем. В данном изобретении предполагается оценивать установку сейсмоакустического преобразователя на объект, непосредственно измеряя смещение поверхности объекта, на который он установлен. В сейсмоакустическом преобразователе используется приемно-излучающий активный элемент, который может работать как в режиме приема, так и в режиме излучения. Сейсмоакустический преобразователь устанавливают рабочей поверхностью на объект контроля. В корпус сейсмоакустического преобразователя устанавливают многолучевой волоконно-оптический интерферометр, который акустически развязан с рабочей поверхностью сейсмоакустического преобразователя. Учитывая, что головка многолучевого волоконно-оптического интерферометра состоит из отрезка одномодового оптического волокна диаметром 8-10 мкм, то эту головку легко можно разместить, например, в малом отверстии, изготовленном в протекторе сейсмоакустического преобразователя. После установки сейсмоакустического преобразователя на поверхность контролируемого объекта его возбуждают электрическим сигналом, и механические колебания переходят в объект контроля. Эти механические колебания смещают поверхность контролируемого объекта. Одновременно с возбуждением измеряют эти смещение поверхности контролируемого объекта многолучевым волоконно-оптическим интерферометром. Так как, в обоих случаях имеем дело с электрическим сигналом (возбуждение активного элемента сейсмоакустического преобразователя осуществляется электрическим сигналом, и сигнал на выходе многолучевого волоконно-оптического интерферометра также электрический), то вполне допустимо измерять амплитуду сигнала возбуждения на генераторе, которая будет эквивалентна уровню возбуждения, и амплитуду преобразованного механического смещения на выходе фотоприемника многолучевого волоконно-оптического интерферометра, которая пропорциональна смещению поверхности объекта. По отношению этих сигналов можно судить о качестве установки сейсмоакустического преобразователя на объект. По достижению оптимального соотношения сигналов сейсмоакустический преобразователь готов к работе, т.е. может с достаточной достоверностью принимать информационные сигналы, распространяющиеся в объекте контроля.The essence of the method is as follows. In this invention, it is intended to evaluate the installation of a seismic-acoustic transducer on an object by directly measuring the surface displacement of the object on which it is mounted. The seismic-acoustic transducer uses a receiving-emitting active element, which can operate both in the receiving mode and in the radiation mode. A seismic acoustic transducer is installed with a working surface on the control object. A multi-beam fiber-optic interferometer is installed in the body of the seismoacoustic transducer, which is acoustically decoupled from the working surface of the seismoacoustic transducer. Given that the head of a multipath fiber optic interferometer consists of a single-mode optical fiber with a diameter of 8-10 μm, this head can easily be placed, for example, in a small hole made in the protector of a seismic-acoustic transducer. After installing the seismic-acoustic transducer on the surface of the controlled object, it is excited by an electric signal, and mechanical vibrations pass into the control object. These mechanical vibrations displace the surface of the controlled object. Simultaneously with the excitation, these surface displacements of the controlled object are measured by a multipath fiber optic interferometer. Since, in both cases, we are dealing with an electric signal (the excitation of the active element of the seismic-acoustic transducer is carried out by an electric signal, and the output signal of the multipath fiber-optic interferometer is also electric), it is quite acceptable to measure the amplitude of the excitation signal on the generator, which will be equivalent to the level of excitation, and the amplitude of the converted mechanical displacement at the output of the photodetector of a multipath fiber optic interferometer, which is proportional displacement of the object surface. With respect to these signals, one can judge the quality of installation of a seismic-acoustic transducer on an object. Upon reaching the optimal signal ratio, the seismic-acoustic transducer is ready for operation, i.e. can with sufficient accuracy receive information signals propagating in the object of control.

ЛитератураLiterature

1. Авт. св-во СССР №1718175, 1991 г.1. Auth. USSR Academy of Sciences No. 1718175, 1991

2. Авт. св-во СССР №1693436, 1991 г.2. Auth. USSR Academy of Sciences No. 1693436, 1991

3. Патент РФ №2165092, 2001 г.3. RF patent №2165092, 2001

Claims (1)

Способ контроля установки сейсмоакустического преобразователя, заключающийся в установке сейсмоакустического преобразователя на объект, отличающийся тем, что используют приемно-излучающий активный элемент, дополнительно в корпус сейсмоакустического преобразователя устанавливают многолучевой волоконно-оптический интерферометр, который акустически развязан с рабочей поверхностью сейсмоакустического преобразователя, возбуждают сейсмоакустический преобразователь и определяют смещение поверхности, на которую он установлен, многолучевым волоконно-оптическим интерферометром, по сопоставлению в один и тот же момент времени уровней возбуждающего сигнала сейсмоакустического преобразователя и смещения поверхности объекта, на который он установлен, судят о качестве установки сейсмоакустического преобразователя на объект.A method of monitoring the installation of a seismic acoustic transducer, which consists in installing a seismic acoustic transducer on an object, characterized in that a receiving-emitting active element is used, in addition to the case of the seismic acoustic transducer, a multi-beam fiber-optic interferometer is installed which is acoustically decoupled from the working surface of the seismic acoustic transducer, excite the seismic acoustic transducer and determine the displacement of the surface on which it is installed, many beam fiber optic interferometer, compared to the same time levels of the drive signal seismo-acoustic transducer and an offset surface of the object on which it is mounted, judging the quality of the installation seismo-acoustic transducer on the object.
RU2016140967A 2016-10-18 2016-10-18 Method of controlling seismoacoustic converter installation RU2624832C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016140967A RU2624832C1 (en) 2016-10-18 2016-10-18 Method of controlling seismoacoustic converter installation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016140967A RU2624832C1 (en) 2016-10-18 2016-10-18 Method of controlling seismoacoustic converter installation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2624832C1 true RU2624832C1 (en) 2017-07-07

Family

ID=59312597

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016140967A RU2624832C1 (en) 2016-10-18 2016-10-18 Method of controlling seismoacoustic converter installation

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2624832C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2165092C1 (en) * 1999-09-01 2001-04-10 Вычислительный центр Дальневосточного отделения РАН Gear testing characteristics of seismic-acoustic transducers
RU2321849C2 (en) * 2005-04-14 2008-04-10 Открытое акционерное общество Научно-исследовательский центр по изучению свойств поверхности и вакуума (НИЦПВ) Method and device for calibration of acoustic emission converters
CN102508318A (en) * 2011-09-30 2012-06-20 浙江大学 Precise inclined platform device for static calibration of seismometer
RU2558651C1 (en) * 2014-03-28 2015-08-10 Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение Научки Вычислительный Центр Дальневосточного Отделения Российской Академии Наук Method of monitoring dynamic characteristics of seismoacoustic sensors
RU2574218C2 (en) * 2014-05-29 2016-02-10 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки вычислительный центр Дальневосточного отделения Российской академии наук Apparatus for controlling seismoacoustic sensor characteristics

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2165092C1 (en) * 1999-09-01 2001-04-10 Вычислительный центр Дальневосточного отделения РАН Gear testing characteristics of seismic-acoustic transducers
RU2321849C2 (en) * 2005-04-14 2008-04-10 Открытое акционерное общество Научно-исследовательский центр по изучению свойств поверхности и вакуума (НИЦПВ) Method and device for calibration of acoustic emission converters
CN102508318A (en) * 2011-09-30 2012-06-20 浙江大学 Precise inclined platform device for static calibration of seismometer
RU2558651C1 (en) * 2014-03-28 2015-08-10 Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение Научки Вычислительный Центр Дальневосточного Отделения Российской Академии Наук Method of monitoring dynamic characteristics of seismoacoustic sensors
RU2574218C2 (en) * 2014-05-29 2016-02-10 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки вычислительный центр Дальневосточного отделения Российской академии наук Apparatus for controlling seismoacoustic sensor characteristics

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Кривошеев И.А., "Использование лазерного интерферометра для контроля характеристик сейсмоакустических преобразователей", ж-л "Дефектоскопия", 2002, номер 9, с.34-37. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10359302B2 (en) Non-linear interactions with backscattered light
US9581489B2 (en) Distributed acoustic sensing with multimode fiber
US9885619B2 (en) Pump-power-independent double slope-assisted distributed and fast brillouin fiber-optic sensor
RU2485454C2 (en) Distributed fibre-optic system of vibroacoustic signals registration
Handerek et al. Improved optical power budget in distributed acoustic sensing using enhanced scattering optical fibre
EP3018453A1 (en) Distributed fibre optic sensing system and method based on stimulated brillouin scattering
RU2624832C1 (en) Method of controlling seismoacoustic converter installation
RU2558651C1 (en) Method of monitoring dynamic characteristics of seismoacoustic sensors
RU2165092C1 (en) Gear testing characteristics of seismic-acoustic transducers
US11796419B2 (en) Distributed Brillouin laser sensor
KR20210006372A (en) Vibration wire micro-nano optical fiber-based fiber grating micro-vibration and acoustic emission detection device
JP2012052999A (en) Optical pulse testing device and method thereof
US20220244096A1 (en) Fibre-optic acoustic sensor and associated measurement system, vehicle and measurement method
RU2595693C2 (en) Method of calibrating seismoacoustic transducers
US11796382B2 (en) Drift correction in a fiber optic distributed acoustic sensing system
RU2645037C1 (en) Seismoacoustic converter
CN114018391A (en) Method and device for inhibiting interference light intensity fading
Guzman-Sepulveda et al. Fiber optic vibration sensor based on multimode interference effects
Lamberti et al. Development of an optical fiber sensor interrogation system for vibration analysis
RU2682269C2 (en) Downhole device for acoustic quality control of cementing wells
RU2574218C2 (en) Apparatus for controlling seismoacoustic sensor characteristics
CN111044185B (en) Method and device for measuring internal change by laser
RU2612271C1 (en) Method of seismoacoustic transducers calibration
Jackson et al. Investigating the response of distributed fibre optic acoustic sensing for subsea cable motion monitoring
US11237134B2 (en) Acoustic emission sensor having at least two mechanical coupling elements

Legal Events

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

Effective date: 20191019