SU638287A3 - Приемное сейсмическое устройство непрерывной структуры - Google Patents

Description

при улучшении технологичности его изготовлени .

Цель достигаетс  тем, что в нредлагаемом устройстве кажда  чувствительна  система содержит твердый сжимаемый электроизол ционный элемент с измен ющимс  под действием механических напр жений объемом, расположенный между деформирующимс  элементом и, по крайней мере, одним из электродов.

Кроме того, сжимаемый элемент содержит гибкий слой, выполненный из упругого материала, имеющего выемки, а также, сж 1маемый элемент содержит гибкий слой, выполненный из тканого материала.

На фиг. 1 показано предлагаемое устройство в плоской форме, первый вариант; на фиг. 2 и 3 - то же, второй вариант; на фиг. 4 - третий вариант выполнени  устройства в виде нескольких комилектов одинаковой пол рности, разрез; на фиг. 5 - четвертый вариант выполнени  устройства в виде нескольких комплектов элементов обратной пол рности, разрез; на фиг. 6 - вариант устройства, содержащего два чувствительных элемента, св занных с их арматурами , одинаковой пол рности, закрепленных с двух сторон изолирующей полосы и соединенных носледовательно; на фиг. 7 - вариант устройства, чувствительные элементы расположены так же, как и на фиг. 6, а арматуры соединены параллельно; на фиг. 8 - п тый вариант выполнени  устройства , различные элементы имеют цилиндрическую форму, разрез; на фиг. 9- шестой вариант выполнени  устройства, одна из арматур и оба элемента намотаны на цилиндрический сердечник, разрез; на фиг. 10 - седьмой вариант выполнени  устройства , содержащего ансамбли типа представленных на фиг. 1 или 2, намотанные спирально в противоположном направлени х; на фиг. 11 - вариант устройства на фиг. 1 или 2, специально приспособленный дл  наземного использовани ; на фиг. 12 - вариант устройства на фиг. 1 или 2, с переменной щириной; на фиг. 13 - вариант устройства на фиг. 9 с витками с переменным шагом.

Датчик, проиллюстрированный на фиг. 1, содержит комплект из трех плоских элементов , длина которых намного больше, чем их ширина. Он содержит первую арматуру 1, образованную металлической лентой или оплеткой, с которой скреплен элемент 2, выполненный из электроизол ционного материала. Структура этого элемента (или материала, из которого он образован) выбрана такой, чтобы он был сжимаемым, т. е. чтобы его объем измен лс  при приложении к нему механических напр жений. В качестве неограничивающего примера можно выбрать изолирующий элемент в форме решетки, например, перфорированную или тканую ленту.

Изолирующий элемент покрыт деформирующимс  элементом 3, обладающим посто нной электрической пол ризацией. Можно выбрать, например, элемент, выполненный из материала типа «электрет. Этот материал получают, например, путем пол ризации лент, толпадна которых заключена между восемью и двадцатью п тью микронами и которые выполнены из пластического материала тина полипропилена Р. Т. F. Е., полиэтилен терефтальта и т. д. Эта пол ризаци  осуществл етс  путем облучени  электронами или приложением электрического нол , причем матераил нагревают приблизительно до температуры разм гчени  путем эффекта Корона, путем ультрафиолетового облучени  и т. д.

«Электретова  лента сама покрыта металлизированным слоем 4, образующим

вторую арматуру.

Когда механичеекие напр жени  приложены к комплекту из трех элементов 1, 2 и

3и «Электретова  лента перемещаетс  по отношению к арматурам и пол ризующее

ее внутреннее электрическое поле наводит на них электрические зар ды, и регистрируетс  изменение электрического напр жени  между двум  арматурами.

Неизображенные электрические проводНИКИ соедин ют арматуру с регистрируюН1ей аппаратурой.

Но варианту выполнени , представленному на фиг. 2 и 3, устройство содержит комплект, образованный «электретовой

лентой 3, кажда  из поверхностей которой отделена от двух плоских металлических полос 1, 5, играющих роль арматуры, двум  полосами 2 и 6, аналогичными полосе 2, представленной на фиг. 1. Комплект может быть покрыт изолирующей оболочкой

7из гибкого материала.

Согласно проиллюстрированному на фиг.

4третьему варианту выполнени , можно составить устройство из трех комплектов, наложенных один на другой, идентичных проиллюстрированному на фиг. 3, и, в более общем случае, произвольное количество этих комплектов, последовательно соединенных . Нри этом возрастает чувствительность устройства при уменьшении его емкости .

Другие способы выполнени  датчика предназначены дл  уменьшени  недостатков , возникающих вследствие изгибов. Когда гибкий датчик изогнут, некоторые зоны испытывают раст жение, а другие - сжатие . На этих зонах навод тс  электрические зар ды, которые искажают сейсмическую информацию.

Согласно варианту выполнени  на фиг. 5, два комплекта датчиков типа представленного на фиг. 2 или 3 св заны и расположены по одну и другую сторону от полосы

8из гибкого изолирующего материала. В случае, когда комплекты датчиков, расположенные по обе стороны от изолирующей полосы 8, не св заны с ней жестко, они испытывают одинаковый изгиб и дают зар ды одинакового знака, если их пол рность одинакова. Дл  того, чтобы исключить эти искажающие зар ды, можно изменить пол рность комплектов иа противоположную, как это показано на фиг. 5.

Если два датчика жестко соединены один с другим, при изгибе один из них испытывает сжатие, а другой - раст жение, и они вырабатывают искажающие электрические зар ды противоположных знаков. В этом случае, чтобы исключить искажение, следует пол рность комплектов сделать одинаковой,что проиллюстрировано

на фиг. 6, где арматуры соединены последовательно , и на фиг. 7, где арматуры соединены параллельно.

В выполнении по фиг. 8 комплект датчиков имеет цилиндрическую форму.

Элементы в нем составлены в комплект так же, как и в выполнении по фиг. 1 или 2. Он содержит последовательно от центра к периферии несущий сердечник 9 (центральное  дро), выполненное из гибкого изолирующего пластического материала, покрытое снаружи гибкой арматурой 10, котора  может быть получена путем металлизации наружной поверхности центрального  дра

9,затем первым изолирующим слоем 11, чувствительным «электретовым элементом 12, вторым изолирующим слоем 13, второй провод щей арматурой 14 и наружной изолирующей и гибкой оболочкой 15.

В варианте выполнени  с фиг. 9 комплект образован посредством составлени  в стопку изолирующей сетки, «электретовой ленты и ее металлизированного сло  (фиг. 1), намотанного спиралью с посто нным щагом на центральное  дро 16 цилиндрической формы из провод щего материала .

Датчик, проиллюстрированный на фиг.

10,содержит центральное цилиндрическое изолирующее  дро 17, вокруг которого намотан комплект 18 датчика по выполнению по фиг. 1 или 2. Этот комплект окружен изолирующим элементом, например полоской 19 гибкого изолирующего материала, намотанной на комплект 18. Второй комплект 20, идентичный первому комплекту 18, намотан по спирали обратного направлени  по отнощению к первой поверх изолирующей полосы 19. Арматуры двух комплектов 18 и 20 датчиков параллельно соединены посредством колец 21 а, 216, 22а, 226 и подсоединены к необозиаченной регистрирующей аппаратуре.

Преимущество примененной в этом варианте выполнени  датчика структуры состоит в осуществлении двойной компенсации помех, св занных с изгибами: с одной стороны, согласно принципу, проиллюстрированному на фиг. 5, путем разной пол рности электродов, и. с другой стороны, в св зи с тем, что при заданной длине устройства при движени х изгиба одинаковое число участков витков работает на раст жение и на сжатие. При этом, число обмоток неограничено. В более общем случае один или несколько ансамблей-датчиков могут быть намотаны на сердечник 17 и соединены способом, проиллюстрированным на фиг. 4 и 5.

Описанные устройства приспособлены в основном дл  измерений в воде. Датчик непрерывной структуры согласно

изобретению может быть приспособлен дл  наземного использовани , см. фиг. 11.

В этом случае используют комплект плоской формы, типа показанного на фиг. 1, 2, 4 или 5 и на одной из его сторон помещают маленькие массы 23, например, из свинца, в качестве инерционной массы. Кроме того, эти массы способствуют контакту приемного устройства с почвой. Эти массы могут, например, быть расположены

под гибкой оболочкой 24, котора  их удерживает .

По варианту на фиг. 12 устройство выполнено таким образом, что его чувствительность в его различных зонах измен етс  в зависимости от рассто ни  этих зон от центра устройства, с целью улучщени  его направленности. Дл  этого, например, щирина датчика в центре делаетс  больщей,

чем на концах.

В случае датчика цилиндрической формы можно изменить таг намотки комплекта . Шаг намотки будет больщим на концах датчика, чем в центре (фиг. 13).

Не выход  за рамки изобретени , могут быть осуществлены другие варианты выполнени .

Claims (3)

1. Формула изобретени 

   45

   Приемное сейсмическое устройство непрерывной структуры, содержащее, по крайней мере, одну чувствительную систему , включающую два электрода, расположенные с обеих сторон деформирующегос  элемента, обладающего посто нной электрической пол ризацией, отличающеес  тем, что, с целью расщирени  функциональных возможностей устройства при улучщении технологичности его изготовлени , кажда  чувствительна  система содержит твердый сжимаемый электроизол ционный элемент с измен ющимс  под действием механических напр жений объемом, расположенный между деформирующимс  элементом и, по крайней мере, одним из электродов.
2. 2. Устройство по п. 1, отличающеес   тем, что сжимаемый элемент содержит

   7

   гибкий слой, выполненный из зпругого материала , имеющего выемки.
3. 3. Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что сжимаемый элемент содержит гибкий слой, выполненный из тканого материала .

   Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

   1.Патент США № 3432000, кл. 181-51, опублик. 1969.

   2.Патент США № 2649579, кл. 340-17, опублик. 1953.

   (fut.S

    

   IS

   I

   Zia tla f7