SU1522108A1 - Сейсмоприемник - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к геофизической аппаратуре и предназначено дл  использовани  в сейсморегистрирующих системах. Сейсмоприемник содержит корпус 1, втулку 4, диафрагму 5, два механоэлектрических преобразовател  6, 7, две изодромные камеры 2, 3, размещенные в корпусе и разделенные между собой втулкой и диафрагмой, по периметру которой закреплены торцами механоэлектрические преобразователи, внутри которых размещен чувствительный элемент 10, подвешенный в корпусе на диафрагме. Преобразователи выполнены в виде пьезоэлектрических сильфонов, снабженных токосъемными электродами. При поступлении на корпус 1 сейсмического сигнала чувствительный элемент 10 сжимает преобразователь 7 и раст гивает преобразователь 6. В св зи с этим на электродах 11 и 12 преобразователей 6 и 7 возникают пьезоэлектрические зар ды, равные по величине, но противоположные по знаку. Величина этих зар дов пропорциональна амплитуде сейсмического сигнала. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Description

0 J

fcJR

fff 1 7 4

Изобретение относитс  к геофизической аппаратуре и предназначено дл  использовани  Б сейсморегистриру сщих комплексах в качестве первичного преобразовател , может быть использован в качестве датчика вибраций и динамических ускорений в телеMSNepnTenbHbix системах общепромыгале11иого наз; ачени ..

Целью изобретени   вл етс  расширение равномер}1ой полосы рабочих частот с одновременным понижением чувствительности к высокочастотным помехам .

На фиг И изображена конструкци  сайсмоприемника, на фиг,2 - конструкци  механоэлектрического преобразовател  .

Сейсмоприемник содержит польш корпус 1, в котором выполнены Д}зе изо дромные камеры 2 и 3, разделенные между собой втулкой 4 и диафрагмой 5 По периметру диафрагмы 5 с обеих сторон закреплены механоэлектрические преобразователк 6 и 7, снабженные основани ми 8 и 9. Внутри преобразователей 6 и 7 упруго подвешен на диафрагме 5 и размеп ен {.«ежду основани ми 8 и 9 чувствительный элемент 10. Каждый механоэлектрический преобразователь 6 и- 7 имеет внешний 11 и внутренний 12 токосъемные электроды. Втулка и диафрагма снабжены дроссел ми 13 и 1Ас Механоэлектрические преобразователи выполнены в виде пьезоэлектрических сильфонов 6 и 7 с электродами 11 и 12.

Сейсмоприемник работает следующим образом.

В.исходном положении когда сейсмический сигнал отсутствует (S 0), ita чувстБИТельном элементе 10 не соз . даютс  инерционные силы и поэтому динамические деформации преобразонателей 6 и 7 рйвны нулю. В св зи, с :)тим на электродах Н и 12 электри1еские зар ды также равны нулю.

При поступлении на корпус 1 сейгмоприемаика сейсмического сигнала i-иш сейсмоускорени  S О чувствительный элемент 10 с силой F m S, где ш - масса элемента 10, сжимает преобразователь 7 и раст гивает преобразователь 6. В св зи с этим на электродах, 11 и 12 преобразователей 6 и 7 возникают пьезоэлектрические зар ды, равные по величине но противоположные по знаку о Величина этих

зар дов tq пропорциональна амьлитде сейсмического сигнала S или

q ±k m S

где k - конструктнвный коэффициент

сейсмоприемника.

OcHOBiiaH резонансна  частота ме ханоэлектрических преобразователей 6 и 7 св зана с радиальныьш колебани ми цилиндра и имеет величину

VE/P

R+r

где К, г5 Е ,0 - соответственно внешний и. внутренний радиусы ц$шпндра, модуль Юнга и поютность материала преобразовател .

Основна  резонансна  частота пьезопластины толщиной t известного акселерометра определ етс  его резонаксом в области высоких частот по формуле

I

0.

Учитыва , что величина t пьезопластинь известного акселерометра нри одинаковой массе чувствительного элемента значительно меньше радиуса преобразовател  предлагаемого сейсмоприемиика , можно сделать вьшод о значитель ом сни кени1 в предлагаемой конструкции основной резонансной частоты в соответствии с неравенством: U)p с uJjj . Сравнива  реальные конструкции плоского и гдклиндрического преобразователей., иэготовх:енных, на-иример , из. ЦТС и имею1цих объем 1 см и равные толщины t - 1 мм, дл  известного акселерометра имеем Ij.S МГц, а дл  предлагаемого 10 КГЦ.

Таким образом, чувствительность предлагаемого сейсмоприемника к высокочастотным помехам (.7 10 Кгц) ниже, чей у известного акселерометра.

Однако высокочастотные г-шкросейсмические помехи в полосе частот выше (0,5-1,0) Кгц.тем не менее воспринимаютс  сейсмоприемником в области АЧХ с достаточно высокой крутизной преобразовани . С целью дги1ьнейтего понижени  частоты ОСНОБНОГО резонанса преобразователей 6   7 они выполнены в форме сшгьфона, резонансна  частота которого может быть понижена до 500 Гц и бапее. С этой же целью диафрагма 5 и втулка 4 снабже