SU913301A1 - Преобразователь трехкомпонентного электродинамического сейсмоприемника 1 - Google Patents

Description

Изобретение относится к геофизическим приборам и может быть использовано в сейсмической разведке и других сейсмических исследованиях.

Известен трехкомпонентный сейсмоприемчик, содержащий три маятника, отклоненные от вертикали на 35^О20', три постоянных магнита, рабочие катушки в виде прямоугольных рамок и магнитопровода (1].

Недостатком этого сейсмоприемника является то, что все компоненты имеют раздельные магнитные системы преобразователей, что не позволяет достичь одинаковой чувствительности по отдельным компонентам. Кроме того, конструкция сейсмоприемника является сложной и громоздкой.

Наиболее близким техническим решением является трехкомпонентный сейсмоприемник, содержащий магнитную систему, включающую постоянный магнит с магнитопроводом, катушки индуктивности отдельных компонент,

10

2

подвешенные на упругих подвесах в рабочих зазорах магнитной системы, при этом, с целью достижения одинаковой чувствительности сейсмоприемника по компонентам магнитопроводы выполнены в виде центрального ярма и трех полюсных накладок, между которыми закреплены магниты так, что их одноименные полюсы обращены к центральному ярму, а рабочие зазоры магнитопроводов образованы щипами центрального ярма и полюсными наклад ками, причем каждая из трех рабочих катушек пронизана половиной магнитного потока из двух соседних с нею магнитов, а каждый магнит пронизывает своим потоком один из двух рабочих участков каждой соседней катушки (2].

Однако при наличии в единой маг·*

нитной системе трех постоянных магнитов, полного усреднения, а следовательно, идентичности потоков,

пронизывающих рабочие катушки, не

20

3 91

происходит вследствие того, что каждая рабочая катушка пронизана половиной магнитного потока двух, но не трех, соседних с ней магнитов. Поэтому и эта конструкция магнитной системы не позволяет достичь одинаковой чувствительности по отдельным компонентам ввиду различия магнитных потоков в каждом рабочем зазоре магнитной системы. Из-за сложной конструкции магнитопроводов и наличия 'множества контактов постоянных магнитов с магнитопроводами появляются дополнительные магнитные сопротивления, что, в конечном счете, ведет к рассеянию и ослаблению магнитного потока в рабочих зазорах. Кроме того, преобразователь не может быть выполнен помехозащищенным от внешних электромагнитных полей, так как датчики каждой компоненты состоят из одной обмотки и не могут быть собраны по дифференциальной схеме. Наличие трех постоянных магнитов и сложной системы магнитопроводов в магнитной системе вызывает технические трудности при намагничивании постоянных магнитов в собранном преобразователе. Преобразователь, соответственно, имеет большие габариты, и вес.

Цель изобретения - повышение точности регистрации путем обеспечения одинаковой чувствительности преобразователя по компонентам.

Поставленная цель достигается тем, что в преобразователе трехкомпонентного электродинамического сейсмоприемника, содержащем магнитную систему, включающую постоянный магнит с магнитопроводом, катушки индуктивности отдельных компонент, подвешенные на упругих подвесах в рабочих зазорах магнитной системы, постоянный магнит магнитной системы выполнен в виде шестиполюсного ма| нита кубической формы, а магнитная система имеет шесть рабочих зазоров.

На фиг. 1 изображен преобразователь трехкомпонентного сейсмоприемника, изометрия; на фиг. 2 - постоян ный магнит и система магни.топроводов, изометрическая проекция; на фиг. 3 - катушка индуктивности одной компоненты, изометрическая проекция .

Преобразователь состоит из постоянного магнита 1 кубической формы,

1 4

магнитопровода 2, состоящего из двух одинаковых частей, трех каркасов 3 (по одному на компоненту) , катушек индуктивности 4 с шестью обмотками (по две на каждую компоненту) и упругих подвесов 5 в виде плоских ирисовых пружин. Магнит 1 установлен с зазором внутри магнитопровода с жесткой фиксацией при помощи распорок из немагнитного материала, при чем грани магнита 1 параллельны внутри' граням магнитопровода 2. Таким образом, образуется шесть одинаковых рабочих зазоров, в которые помещаются обмотки катушки индуктивности 4. Магнитопровод имеет специальную форму (для наглядности магнитопровод на фиг.2 условно раздвинут). На сердечнике 6-11 магнитопровода одеваются с зазором каркасы 3 катушек индуктивности 4 (фиг.2).

На фиг. 3 приведена форма каркаса с двумя обмотками (для одной компоненты) . Каркас выполнен разъемным, что обеспечивает возможность сборки преобразователя. Постоянный магнит, заключенный в магнитопровод 2 намагничивается по диагонали АВ (фиг.2).

В этом случае три грани, прилегающие к одному углу диагонали, намагничиваются одной полярностью, а три грани, прилегающие к противоположному углу диагонали, намагничиваются противоположной полярностью. В результате получаем шестиполюсную магнитную систему, в каждом рабочем зазоре которой образуется собственный магнитный поток. Каждые две противоположные грани магнита, имеющие различную полярность и образующие с магнитопроводом два рабочих зазора являются магнитной системой датчика одной компоненты.

Устройство работает следующим образом.

Рабочее положение преобразователя - под углом к горизонту. Под действием возмущений катушка индуктивности 3 совершает движение соответственно вдоль рабочих зазоров с одной степенью подвижности в форме линейных перемещений в направлении, совпадающем с одной из осей X, Υ или Ζ. При движении катушки индуктивности 3 в рабочих зазорах каждой 'компоненты X, Υ и Ζ ее обмотки пересекают магнитные силовые линии, в результате чего наводится ЭДС индукции. Выводы обмоток катушки каждой

5 9

компоненты X, Υ и Ζ электрически соединяются с регистрирующим каналом сейсмостанции. В зависимости от направления прихода возмущающего сейсмического сигнала датчик каждой компоненты выдает собственную ЭДС индукции, по относительной величине которой судят о направлении прихода сейсмического сигнала.

Таким образом, благодаря шестиполюсной магнитной системе преобразователя можно воспринимать сразу три составляющие компоненты воспринимаемого сигнала и тем самым определить пространственное положение вектора колебаний.

Катушки индуктивности имеют встречное направление обмоток (дифференциальная схема соединения катушек индуктивности каждой компоненты), что отвечает условию защищенности каждой компоненты от внешних электромагнитных полей, так как наводимая в каждой катушке ЭДС от внешних электромагнитных полей одинакова по величине в каждой обмотке катушки индуктивности, но имеет противоположные знаки и, следовательно, взаимно компенсируется. Используя взамен маятниковых подвесов плоские пружины ирисовой формы для подвеса датчиков отдельных компонент, колеблющихся в трех взаимно перпендикулярных направлениях, параллельно граням постоянного магнита, можно заменить угловые перемещения катушек индуктивности на линейные перемещения в рабочих зазорах магнитной системы и уменьшить габариты преобразователя. Наличие в магнитной системе одного постоянного магнита упрощает процесс его намагничивания по сравнению с прототипом. Намагничивание производится обычными методами в направлении диагонали куба АВ (фиг.2). Из-за наличия одного постоянного магнита в магнитной системе преобразователя, а не трех, как в прототипе, и одинаковой намаг13301 6

ниченности каждой грани постоянного магнита во всех шести рабочих зазорах магнитной системы магнитный поток одинаковый, что позволяет дос^-

5 тичь одинаковой чувствительности по отдельным компонентам.

Предлагаёмая конструкция электродинамического преобразователя трехкомпонентного сейсмоприемника в от¹⁰ личие от известных позволяет достичь одинаковой чувствительности компонент и помехозащищенности от внешних электромагнитных полей, а также уменьшить вес и размеры преобразо15 вателя, что повышает точность регистрации сейсмических колебаний и эффективность поляризационного метода сейсмических исследований и создает удобства в эксплуатации

20 сейсмоприемников.

Claims (1)

1. формула изобретения

   25 Преобразователь трехкомпонентного электродинамического сейсмоприемника, содержащий магнитную систему, включающую постоянный магнит с магнитопроводом, катушки индуктивности

   30 отдельных компонент, подвешенные на упругих подвесах в рабочих зазорах магнитной системы, отличающийся тем, что, с целью повышения точности регистрации путем

   35 обеспечения одинаковой чувствительности преобразователя по компонентам, постоянный магнит магнитной системы выполнен в виде шестиполюсного магнита кубической формы, а

   40 магнитная система имеет шесть рабочих зазоров.