SU1594472A1 - Geophone - Google Patents

Geophone Download PDF

Info

Publication number
SU1594472A1
SU1594472A1 SU884439642A SU4439642A SU1594472A1 SU 1594472 A1 SU1594472 A1 SU 1594472A1 SU 884439642 A SU884439642 A SU 884439642A SU 4439642 A SU4439642 A SU 4439642A SU 1594472 A1 SU1594472 A1 SU 1594472A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
displacement meter
seismic receiver
inductive
seismic
electrodynamic
Prior art date
Application number
SU884439642A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Иосиф Яковлевич Гончарук
Евгений Александрович Попов
Леонид Николаевич Солодилов
Original Assignee
Специальная региональная геофизическая экспедиция
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 Специальная региональная геофизическая экспедиция filed Critical Специальная региональная геофизическая экспедиция
Priority to SU884439642A priority Critical patent/SU1594472A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1594472A1 publication Critical patent/SU1594472A1/en

Links

Landscapes

  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к геофизике и сейсмологии и может быть использовано при регистрации упругих колебаний. Цель изобретени  - расширение частотного диапазона регистрации сейсмических колебаний и собственной частоты сейсмоприемника в сторону инфра низких частот. В электродинамический сейсмоприемник, регистрирующий скорость перемещени , введен индуктивный измеритель перемещений, регистрирующий амплитуду перемещени  корпуса сейсмоприемника относительно инертной массы. Параметры инертной массы (собственна  частота и затухание) управл ютс  дистанционно путем введени  в управл ющие катушки электродинамического сейсмоприемника сигнала обратной св зи с выхода измерител  перемещений. При этом входом измерител  перемещений служит пластина-модул тор, первый конец которой жестко соединен с инертной массой, а второй конец введен в воздушный зазор сердечника индуктивного датчика измерител  перемещений. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.The invention relates to geophysics and seismology and can be used to register elastic vibrations. The purpose of the invention is to expand the frequency range of the recording of seismic vibrations and the natural frequency of the geophone in the direction of infra-low frequencies. An inductive displacement transducer is inserted into an electrodynamic seismic receiver that records the speed of movement, recording the amplitude of movement of the body of the geophone relative to an inert mass. The inertial mass parameters (natural frequency and attenuation) are controlled remotely by introducing into the control coils of an electrodynamic geophone a feedback signal from the output of the displacement meter. In this case, the input of the displacement meter is a plate-modulator, the first end of which is rigidly connected to the inert mass, and the second end is inserted into the air gap of the core of the inductive sensor displacement meter. 1 hp f-ly, 4 ill.

Description

Изобретение относитс , к геофизике и сейсмсз оги  и может буть использовано при рег стрйции упругих ксшебаНИИ  The invention relates to geophysics and seismic studies and can be used in the regression of elastic magnetic fields.

Цейъю изобретени  Явл етс  расширение частотного диапазона регистрации сейс мйческих колебаний и собственной частоты сейсмоприемника в сторону инфранизких частот..The purpose of the invention is the expansion of the frequency range of the recording of seismic oscillations and the natural frequency of the seismic receiver in the direction of infra-low frequencies.

На фиг. I показана блок-схема предлагаемого сей смоприемник а; на 4й1г. 2 - индуктивный датчик с обмртками } на . фиг. 3 - принципиальна  схема измери- тел  перемещений; на, фиг. 4 - дегш- тель выходного напр жени .FIG. I shows the block diagram of the proposed samopriemnik a; on 4y1g. 2 - inductive transducer with} on. FIG. 3 - schematic diagram of displacement gauges; in FIG. 4 - output voltage drop.

Сейсмоприемник (ir, 1) содержит корпус I сей смоприемник а, корпус 2 измерител  перемещений, пружину 3, ннёртную массу 4, гшастину-модул  тор 5, сердечник 6 с воздушным зазором 7- и дифференциальными обмотками 9 : электрическую схему 10 генератора вы-- сокой частоты с выходной цепью .11 и . делителем 12 выходного напр жени , внешний блок 13 управлет1 , унравлй- клцие катушки 14 и 15, рабочую индук- ционную катушку 16, демпферную индукционную катушку 17, магнитную систему 18, внешний блок 19 регистрации, скорости перемещкин , внешний блок 20The seismic receiver (ir, 1) contains body I, this receiver, body 2 displacement meter, spring 3, ground mass 4, modular 5 modulator 5, core 6 with air gap 7 and differential windings 9: electrical circuit 10 of the generator you-- low frequency with output circuit .11 and. output voltage divider 12, external unit 13 control1, control coils 14 and 15, working induction coil 16, damping induction coil 17, magnetic system 18, external recording unit 19, displaceable speed, external unit 20

СПSP

(D { 41ik 41 1(D {41ik 41 1

регистрации neipвмещени  и блок 21 пи- тани «registering the neip card and the block 21

Корпус 1 сейсмййрИемника жестко соедини ч т: корпусом 2 измерител  пе- ремещений и С масни.тиой системой 18, а ииертнай масса 4 сейсмоприемника |жестко Соединена с блоком ИНДУкцион- :ных катушек 14-17, )введеннйх в зазор магнитной , и с пластиной-мо- ;дул тором 5,. введенной в вдздзпцшй зазор 7 сердечника 6, На концах кото- {рого соосно закреплены дифференци- апьйле обмотки 8 и 9 Хфиг. 2). При воздействии упругих колебаний переме щенИе магиитиой системл 18 относитель- 1ио катушек Ц-17 возбуждает в них ЭДС. IКатушка 16 подключена на вход блока I19 регистрации скорости перемещени i I а катушка i 7 с целью обеспечени  не- I обходимого затухани  инертной масоэ 14 шунтируетсй резистором или при не- обходимости. может быть подключена по- i следовательно с катушкой 14 или 15 fдл  усилени  действи  обратной Св зи, 1 при этом регистрируема  амплитуда вы- ; ходного сигнала с катушки 16 про-- порциональна скорости и одновременно; I амплитуде перемещени  коргсуса сейсмо- i приемника. Перемещение воздушного за- ; зора 7 относительно ппастины-модул то i ра 5 измен ет равнозначную индуктив- : ность обмоток 8 И 9, причем увеличе- ; ние индуктивнэсти первой обмотки 8 Гнутем приближени .к ней пластины-мо- ; дул тоЬа 5 на такую же величину умеиь тает индуктивность второй обмотки 9 путем удалени  от нее пластИны-моду- л тора.Case 1 of the seismic receiver is rigidly connected: case 2 of the displacement meter and the mass system 18, and the earth mass 4 of the seismic receiver | is rigidly connected to the induction coils 14-17 unit, magnetic, and with the plate -mo-; dultor 5 ,. introduced into the internal gap 7 of the core 6, at the ends of which {coyo there are coaxially fixed differential winding 8 and 9 Hfig. 2). When exposed to elastic vibrations, the movement of the magickal system 18 relative to the coils of the C-17 excites emf in them. I the Coil 16 is connected to the input of the I19 recording unit of the movement speed i I and the coil i 7 in order to provide the necessary I attenuation of the inert masoe 14 by the shunt resistor or, if necessary. can be connected in turn with a coil of 14 or 15 f to enhance the effect of the feedback, 1 with the recorded amplitude of you; the signal from the coil 16 is proportional to the speed and at the same time; I amplitude of movement of the corsus of the seismic i receiver. Air movement; Zora 7 with respect to the modular ppastiny ira 5 changes the equivalent inductance: the winding 8 and 9, and the increase is; the inductive effect of the first winding 8; Bent approximation to it plate-mo-; The inductance of the second winding 9 was able to blew toby 5 by the same amount by removing the modulator-modulator from it.

Концы обмоток 8 и 9 подключены в I зддактрическую схему 10 (фиг. 3), котора . выполнена в виде Измерител  перемещений и представл ет собой генератор высокой частоты во вpeм зaJ aro- йогю цепь которого включены реактивные нагрузки-обмотки 8 и емкости 22 и 23, Положительна  обратна  св зь, необходима  дл  генерации, осущест- вл етсг  злементами 24 и 25.. Емкости 22 и 23 подсоединены к кбллекторам транзисторов 26 и 27. Выходную «епь 11 образуют эмиттерные нагрузки 28 и i9, вынолненные в виде PC фильтров с блокировочным конденсатором 30, К токам 31 и 32 подклюх ен вход блока 20 регистрации перемещени  корпуса от- восительно инертной массы, а к точка 33 и 34 - источник 21 пИтанн . Электричеека  схема в целом предстаит ет The ends of the windings 8 and 9 are connected to a medical circuit 10 (FIG. 3), which. made in the form of a displacement meter and is a high frequency generator in the course of which the jets and windings 8 and capacitors 22 and 23 are included. The positive feedback necessary for the generation is carried out by the elements 24 and 25. The capacitances 22 and 23 are connected to the collectors of transistors 26 and 27. The output "circuit 11 is formed by emitter loads 28 and i9, made in the form of PC filters with a blocking capacitor 30, the input of the body movement detection unit 20 is connected to currents 31 and 32, respectively. inert mass A to point 33 and 34 - the source of 21 pITann. Electric circuit as a whole presents em

2020

2525

. Q J5 -30 . Q J5 -30

JQ . . Jq. .

3535

4040

4545

собой измерительный мост, симметричные плечи которого образуют злементы 8 22-29 и 9,23-28, а диагонали моста образует питающа  цепь - точки 33 и 34 и выходна  цепь - точки 3 и 32,the measuring bridge, the symmetrical shoulders of which form the elements 8 22-29 and 9.23-28, and the diagonal of the bridge forms the supply circuit - points 33 and 34 and the output chain - points 3 and 32,

Сейсмоприемник работает следуюпф1м образом,,The seismic receiver works in the following way,

При введении пластины-модул тора 5 в середину воздушного зазора 7 плечи моста остаютс  сбалансированными (разность потенциалов на точках.ЗГ и 32 отсутствует) и точка в середине зазора  вл етс  пространственным HyjijBM, образованным в результате взаимодействи  высокочастотных злектро- магнитных полей обмоток 8 и 9, направленных навстречу друг другу, Пер нещение пространственного нул  относительно пластины-модул тора нарушает баланс плеч моста и на выходе возни- кает ток в виде посто нного напр жени , пол рность которого .измен етс  в соответствии с направлением перемещени  пространственного нул  относительно пластины-модул тора 5, при этом амплитуда выходного сигнала измен етс  пропорционально амплитуде перемещени  корпуса сейсмоприемника относительно инертной массы 4 и не зависит от скорости перемещени ,When a modulator plate 5 is inserted in the middle of the air gap 7, the shoulders of the bridge remain balanced (potential difference at the points. PZ and 32 is absent) and the point in the middle of the gap is spatial HyjijBM, formed as a result of the interaction of the high-frequency electro-magnetic fields of the windings 8 and 9 directed toward each other, the extension of the spatial zero relative to the plate-modulator disrupts the balance of the bridge shoulders and a constant voltage is generated at the output, the polarity of which changes according to With the direction of movement of the spatial zero relative to the plate-modulator 5, the amplitude of the output signal varies in proportion to the amplitude of movement of the body of the seismic receiver relative to the inert mass 4 and does not depend on the speed of movement,

.С целью управлени  динамическими характеристиками инертной массы 4 в сейсмоприемник введен делитель 12 выходного иапр жени  (фиг, 4), который ВЕаполнен совместно со схемой измери- перемещений или в предположит ел ь иом варианте в виде отдельного - вы- носного блока, установленного в регистрирующем , устройстве дл  дистанциоиио- го управлени  через блок 13 управле- .ни .. Электрическа  схема делител  12 шлполнена в виде эмиттерного повторител , вход которого подключен к точкам 31 и 32, а выход с змиттерной иаг рузки 35 через ограничительный резис- . тор 36 подключен к потенциометрам 37 и 38. Подвижные контакты переменных резисторов подсоединены к вьТводам последовательно соединенных управл ющих катушек 14 и 13,- а средний вывод подсоединен с эмиттерной нагрузке 39,For the purpose of controlling the dynamic characteristics of the inertial mass 4, a divider 12 of the output and voltage was inserted into the seismic receiver (FIG. 4), which was completed together with the measurement scheme of displacements or, as an option, in the form of a separate outboard unit installed in the recording unit. , the device for remote control via the control unit 13. The electric circuit of the divider 12 is filled in the form of an emitter follower, the input of which is connected to points 31 and 32, and the output from the pick-up terminal 35 through the limiting resistor . the torus 36 is connected to potentiometers 37 and 38. The movable contacts of variable resistors are connected to the voltages of the serially connected control coils 14 and 13, and the middle terminal is connected to the emitter load 39,

При работе сейсмоприемника с выхо- да делителей в катушки 14 и 15 лостуч- лает сигнал обратной св зи, причем в катушку 14 подают сигнал с пол рностью положительной обратной св зи (ПОС), а в катушке 15 подают сигнал с йол р- ностью отрицательной обратной св зи During operation of the seismic receiver from the output of the dividers, the feedback signal is connected to the coils 14 and 15, and the coil 14 is given a signal with the polarity of positive feedback (POS), and in the coil 15 it is signaled with a negative negative signal. feedback

5)5 9АА725) 5 9AA72

(рос)I при этом ПОС смещает инертную массу с нулевого положени  путем вытал- кйвани  пластины-модул тора 5 из точки пространствейного нул  в сторону к.обмоткам 8 и 9 и уменьшает кость подвесных пружин 3 инертной массы 4, что снижает собственную частоту инвр1тной массы А и расшир ет диапазон регистрации в сторону более низких д частот, а ООС, йведениа  в катушку 15, возвращает пластину-модул тор 5 в точку пространственного нул , захватава- ет ее в этой точке и стабилизиру ет рабочее положение ийертной массы 4, Со- J5 отношение величины сигнала ПОС к сигналу ООС определ ет параметры инертной массы сейсмоприемник а (собственную частоту и затухание),(dew) I at this PIC shifts the inertial mass from the zero position by pulling out the plate-modulator 5 from the point of space zero towards the coils 8 and 9 and reduces the bone of the suspension springs 3 of the inert mass 4, which reduces the natural frequency of the injector mass A expands the range of registration towards lower d frequencies, and the OOS, introduced into coil 15, returns the modulator plate 5 to the point of spatial zero, captures it at this point and stabilizes the working position of the iyortic mass 4, J5 PIC signal strength ratio to the OOS signal, the seismic receiver a (inherent frequency and attenuation) determines the inertial mass parameters

С целью упрощени  электрической 20 схеьш и ее настройки при максимальном КПД измерител  перемещений (фиг. 3) его выходна  цепь выполнена в виде активных нагрузок 28 и 29 на RC-фильтрах, где переменна  состав- 25 л юща  несущей частоты генератора . . фильтруетс  емкост ми, подключенными параллельно резисторам, а посто нна  составл юща , выдел ема  на нагрузках 28 и 29 в виде посто нного напр жени , 30 поступает на точки 31 и 32, Амплитуда и знак пол рности выходного напр жени  зависит от амплитуды и направлени  перемещени  корпуса сейсмоприемни- ка относительно инертной массы,35In order to simplify the electrical circuit 20 and its settings with the maximum efficiency of the displacement meter (Fig. 3), its output circuit is made in the form of active loads 28 and 29 on RC filters, where the component of the generator carrier frequency is variable. . filtered by capacitors connected in parallel to the resistors, and the constant component allocated to the loads 28 and 29 as a constant voltage, 30 goes to points 31 and 32, the amplitude and polarity of the output voltage depends on the amplitude and direction of movement seismic receiver with respect to inertial mass, 35

С целью исключени  взаимных вли ний управл ющих катушек 14 и 15 на выходной сигнал измерител  первмеще- -ЙИЙ к выходу измерител  (точки 31 и 32) подключен делитель выходного на- дО пр жени  (фиг, 4), выполненный в виде дифференциального змиттерного повторител ,In order to eliminate the mutual influences of the control coils 14 and 15 on the output signal of the first-displacement meter, a divider of the output buckle circuit (Fig 4) is connected to the output of the meter (points 31 and 32),

С целью стабилизации выходногоIn order to stabilize the output

сигнала измерител  перемещений в за- д зор 7 сердечника сведена пластина-модул тор , выполненна  из латуни, котора  при оптимальных размерах воздушного зазора 7, компенсирует неравно- мерную плотность высокочастотного нитного пол  между торцакм сердечника, nytcM уменьшени  индуктивности обмотки 8 или 9 - к которой он приближает- с , ., . The signal of the displacement meter in the gap 7 of the core is reduced to a modulator plate made of brass, which, with the optimal size of the air gap 7, compensates for the uneven density of the high-frequency field between the core of the core, nytcM reducing the inductance of the winding 8 or 9 to which he approaches with,.,.

с целью управлени  амплитудой выходного сигнала излерител  перемеще-:- НИИ без применени  балластного дели- г тел  в зазор сердечника ввод т ппас- тину-модул тор, выполненную из феррита , котора  увеличивает индуктивность той обмотки, к которой она приближаетс , при зтом амплитуда выходного сигнала измен етс  пропорционально изменению напр жени  источника питани ,.In order to control the amplitude of the output signal, the slider moves -: - Research institutes without the use of a ballast divider; a slot-modulator made of ferrite is inserted into the core gap, which increases the inductance of the winding to which it approaches, the output amplitude The signal varies in proportion to the voltage of the power supply,.

Claims (1)

1. Сейсмоприемник, содержащий корпус с-размещенным в нем злектродинами ческим преобразователем с инертной массой в виде катушки, посредством диамагнитного ст ержн  соединенной с измерителем перемещени , электрически св занным с блоком управлени  и источником питани , о тли ч а ю щ и й с п тем, что, с цепью расширени  час- тотного диапазона регистрации сейсмических колебаний и собственной частоты сейсмоприемника в сторону инфра- низких частот, катушка злектродинами- ческого преобразовател  дополнительно снабжена управл ющими обмотками, измеритель перемещений выполнен в виде индуктивного преобразовател  с воздушным зазором и включает пластину- модул тор, закреопенную на указанном диамагнитном стержне и Введенную в воэдушный зазор, при зтом выход  ре- образовател  через электронный блок управлени  соединен с управл ющими обмотками электродинакического гфе- образовател , 1. A seismic receiver, comprising a housing with an electrodynamic transducer with an inertial mass in the form of a coil placed in it, by means of a diamagnetic body connected to a displacement meter electrically connected to the control unit and the power supply. The fact that, with an extension circuit of the frequency range for recording seismic vibrations and the natural frequency of the seismic receiver towards the ultra-low frequencies, the coil of the electrodynamic converter is additionally equipped with control windings , Displacement meter configured in the form of an inductive transducer with an air gap and comprises plastinu- modulator zakreopennuyu diamagnetic on said rod and putting into voedushny gap with PE-forming ztom output via an electronic control unit connected with the control windings elektrodinakicheskogo gfe--forming, 2, Сейсмоприемник по п, 1, о т - личающийс  тем, что индуктивный преобразователь выполнен в виде ферритового кольца с вырезом, на торцах которого соосно установлены пос- ледовательно соединенные контурны.е обмотки генератора высокой частоты, а выходна  цепь индуктивного преобразовател  выполнена в виде активных нагрузок, на ЯС-  льтрах, при зтом средние точки соединени  указанных нагрузок и контурных обмоток генератора высокой частоты соединены с источником питани ,,2, A seismic receiver according to claim 1, 1, and t, which is characterized in that the inductive converter is made in the form of a ferrite ring with a notch, on the ends of which coaxially connected contours of the high-frequency generator are coaxially mounted, and the output circuit of the inductive converter is made in the form active loads on JS-ltrah, with this, the middle points of connection of the specified loads and loop windings of the high-frequency generator are connected to the power source, Фие.2Fie.2 фиг.Зfig.Z Фиг.FIG.
SU884439642A 1988-05-07 1988-05-07 Geophone SU1594472A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884439642A SU1594472A1 (en) 1988-05-07 1988-05-07 Geophone

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884439642A SU1594472A1 (en) 1988-05-07 1988-05-07 Geophone

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1594472A1 true SU1594472A1 (en) 1990-09-23

Family

ID=21380947

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU884439642A SU1594472A1 (en) 1988-05-07 1988-05-07 Geophone

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1594472A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2667692C1 (en) * 2014-12-29 2018-09-24 Хэллибертон Энерджи Сервисиз, Инк. Blocking seismograph with double core

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Сейсмор аз в едк а Спр авочки к геофи- зика. гМ.: Недра 1981, с. 151. Авторское свидетельство СССР : 855580 i кл. G 01 V 1/16 1979. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2667692C1 (en) * 2014-12-29 2018-09-24 Хэллибертон Энерджи Сервисиз, Инк. Blocking seismograph with double core
US10156649B2 (en) 2014-12-29 2018-12-18 Halliburton Energy Services, Inc. Dual core locking geophone

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4412317A (en) Transducer for picking up mechanical vibrations, in particular seismic waves, and a seismic measuring system including such a transducer
US4674331A (en) Angular rate sensor
US2552722A (en) Electromagnetic accelerometer
US5621293A (en) Variable-reluctance servocontrolled linear motor
EP0434702B1 (en) A geophone system
US4044299A (en) Concealed structure locating and surveying translator apparatus
US4051718A (en) Apparatus for measuring the velocity of low frequency vibrations
US6037739A (en) Electromagnetic drive system with integrated path signal generation
CA1301475C (en) Magnetic amplifier
SU1594472A1 (en) Geophone
US2466691A (en) Electromagnetic oscillograph
US3559050A (en) Motion detector with two separate windings and circuit interconnecting the windings
US3425310A (en) Balanced and coupled tuning fork mounting structure for suppressing reed vibration
US3391560A (en) Electroacoustic vibrator measuring system
US3164987A (en) Electrostatic vibration transducer
EP0171378B1 (en) Angular rate sensor
JP3871811B2 (en) Electrodynamic pickup
GB2062254A (en) Inductive Measuring Apparatus for a Controlling or Regulating Member, in Particular of an Internal Combustion Engine
SU623168A1 (en) Method and apparatus for converting seismic signals
SU892376A1 (en) Magnetometer
JPS6357654B2 (en)
SU111241A1 (en) The method of calm induction vibration sensor seismic type
SU800935A2 (en) Geophone
US2593052A (en) Seismometer
SU855580A1 (en) Electrodynamic geophone