SU981913A1 - Electroacoustic converter for reflected-vawe logging equipment - Google Patents

Electroacoustic converter for reflected-vawe logging equipment Download PDF

Info

Publication number
SU981913A1
SU981913A1 SU802938203A SU2938203A SU981913A1 SU 981913 A1 SU981913 A1 SU 981913A1 SU 802938203 A SU802938203 A SU 802938203A SU 2938203 A SU2938203 A SU 2938203A SU 981913 A1 SU981913 A1 SU 981913A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
piezoelectric element
damper
reflected
acoustic
vawe
Prior art date
Application number
SU802938203A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Витольд Иосифович Пасник
Ревмир Степанович Челокьян
Борис Семенович Вознесенский
Original Assignee
Опытно-Конструкторское Бюро Геофизического Приборостроения
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 Опытно-Конструкторское Бюро Геофизического Приборостроения filed Critical Опытно-Конструкторское Бюро Геофизического Приборостроения
Priority to SU802938203A priority Critical patent/SU981913A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU981913A1 publication Critical patent/SU981913A1/en

Links

Landscapes

  • Transducers For Ultrasonic Waves (AREA)
  • Piezo-Electric Transducers For Audible Bands (AREA)

Description

Изобретение относитс  к промысловой геофизике и может быть использовано в алпаратуре акустического каротажа (АК) на отраженных волнах (акустические каверномеры-профилемеры , аппаратура видеокаротажа ). Известны электроакустические преобра зователи АК на отраженных волнах, вьшол н ющие функции излучател  и приемника поочередно. Такие преобразователи состо  из пластины пьезокерамики, укрепленной на вращающейс  детали tl или на неподвижной детали 2. В известных конструкци х преобразователь работает в режиме свободных колебаний, поэтому излучаемый пакет упругих колебаний имеет большую длительность , в результате чего преобразоват л м присуща значительна  прот женность мертвой зоны, т.е. пространства, в пределах которого невозможен прием эхосигналов . Это значительно снижает экоплуатационные характеристики аппара . туры А к, не позвол ет ее использовать в скважинах малого диаметра. Наиболее близким к пред тагаемому  вл етс  электроакустический преобразователь , состо щий из пластинчатого пъезоэлемента и жестко присоединенного к нему демпфера СЗ. Присоединение демпфераискусственноj понижает добротность акустического пр&образовател , и тем самым сокращаетс  прот женность мертвой зоны. Однако при понижении добротности падает чувствительность преобразовател , поэтому демпфирование довод т до некоторого оптимального значени , определ емого услови ми работы. Одной из причин увеличени  длительности .пакета излучаемых пьезоэлементом колебаний  вл етс  наличие низкочаототных радиальных колебаний, которые существуют одновременно с толщиннымн высокочастотными колебани ми. Низкоадстотные радиальные колебани  накла|Ц 1ваютс  на полезные высокочастотные 398 колебани , при этом возникает паразит нал амплитудна  модул ци  высокочастот ных колебаний низкой частотой, что ре ально приводит к увеличению длительност излучаемого пакета. Демпфер, присоединенный к обратной стороне пьезоэлемента, практически на затухани  колебаний не вли ет. Недостатком такого преобразовател   вл етс  также значительный уровень бо ковых лепестков, особенно в случае, когда геометрические размеры пьезоэлемента сравнимы с длиной волны излуча&мых колебарпгй. Цель изобретени  - повышение помехозащищенности преобразовател  за счет уменьшени  длительности пакета излучаемых колебаний и уровн  боковых лепестков . Поставленна  цель достигаетс  тем, что в электроакустическом преобразователе аппаратуры акустического каротажа на отраженных волнах, состо щем из пла стинчатого пьезоэлемента и жестко присоединенного к нему демпфера, пьезоэлемент установлен внутри демпфера и соединен с полостью распространени  упругих колебаний при помощи канала-звуковода , выполненного в теле демпфера, причем канал-звуковод имеет в сечении форуму , совпадающую с формой пьезоэлемента и длину, равную прот женности ближней зоны характеристики направленности пь&зоэлемента . На фиг. 1 показан электроакустический преобразователь, разрез; на фиг. 2 то же, вид сверху. Электроакустический преобразователь аппаратуры акустического каротажа на отраженных волнах состоит из пьезоэлемента 1 и демпфера 2, вьшолненного из материала, акустическое сопростивление которого близко к акустическому сопротивлению пьезоэлемента и обладающего большим коэффициентом затухани  дл  упругих колебаний. Пьезоэлемент 1 уотановлен внутри тела демпфера 2 и соеди нен с ним жестко. Пьезоэлемент 1 соединен с наружной полостью при помощи . канала-звуковода 3, который имеет в сечении форму, совпадающую с формой пьезоэлемента (круг). Длина канала-звуковода 3 равна прот женности ближней зоны характеристию направленности пье- зоэлемента. Преобразователь работает следующим образом. 34 При возбуждении пьезоэлемента 1 электрическим импульсом он начинает колебатьс , соверша  при этом как тол щинные 4-4 и 5-5, так и радиальные олебани  6-6. Толщинные колебани  5от обратной стороны пьезоэлемента, вл  сь мешаюшйми, увеличивают длитель ость пакета излучаемых импульсов. Потому они ослабл ютс  в теле демпфера , отразившись от границы демпфера, меющей скос под углом 60°, рассеиваотс  и затухают. Радиальные колебани  6-6 распростра ютс  в направлени х от пьезоэлемента К вертикальным границам демпфера и, отразившись от них, возвращаютс  к пьезоэлементу. При этом интенсивность за счет затухани  в теле демпфера понижаетс , настолько, что промодулировать толщин- ные колебани  и увеличить длительность излучаемого пакета они уже не могут. При частоте толщинных колебаний 1-2 Гц (пьезоэлемент-диск толщиной 1-2 мм, диаметром 15-20 мм) дл  устранени  вли ни  радиальш:.1Х колебаний необходимо на их пути иметь йольцо из материала демпфера ( W 85% и фенопласт 15%) с толщиной стенки 10-15мм. Толщинные колебани  4-4 от передней стороны пьезоэлемента распостран  ютс  по каналу-звуководу 3 и выход т нарулсу. При этом в ближней зоне пьезоэлемента прот женностью L происходит интерференци  колебаний и формируетс  характеристика направленности, содержаща  главный 7 и боковые 8. В предлагаемом преобразователе боковые лепестки характеристики направленности приход тс  на площадь, занимаемую демпфером , материал которого обладает большим коэффициентом затухани . Поэтому колебани  боковых лепестков оолабл Еютс , энерги  их рассеиваетс  и они не могут создать помеху при работе аппаратуры. Применение предлагаемого преобразовател  позвол ет создать аппаратуру акустического каротажа на отраженных волнах с повышенной помехозашищенностью и возможностью исследовани  скважины малого диаметра (начина  от 32 мм). Формула и 30 бретени  Электроакустический преобразователь аппаратуры дл  акустического карота-The invention relates to field geophysics and can be used in acoustic acoustic logging (AK) equipment on reflected waves (acoustic cavern gauges, profile makers, video logging equipment). Electroacoustic transducers for ACs on reflected waves are known, which perform the functions of the emitter and receiver alternately. Such converters consist of a plate of piezoelectric ceramics mounted on a rotating part tl or on a fixed part 2. In known designs, the converter operates in the free oscillation mode, therefore the radiated elastic oscillation package has a longer duration, as a result of which the dead zone is significant i.e. spaces within which echoes cannot be received. This significantly reduces the environmental performance of the device. Tours A to, does not allow its use in wells of small diameter. The closest to the presumed is an electroacoustic transducer consisting of a lamellar piezoelectric element and an NW damper rigidly attached to it. Attaching the damper artificially lowers the Q-factor of the acoustic driver & the former, thereby reducing the length of the dead zone. However, when the Q factor decreases, the sensitivity of the transducer decreases, therefore, the damping is adjusted to a certain optimal value determined by the operating conditions. One of the reasons for the increase in the duration of a packet emitted by a piezoelectric oscillation is the presence of low-cell radial oscillations, which exist simultaneously with thickness-high-frequency vibrations. Low-ad hoc radial oscillations of the | C 1 are applied to the useful high-frequency 398 oscillations, and a parasitic amplitude modulation of the high-frequency oscillations occurs at a low frequency, which actually leads to an increase in the duration of the emitted packet. The damper attached to the back side of the piezoelectric element has practically no influence on the damping. The disadvantage of such a converter is also a significant level of side lobes, especially in the case when the geometrical dimensions of the piezoelectric element are comparable with the wavelength of the radiation & my oscillation. The purpose of the invention is to increase the noise immunity of the converter by reducing the duration of the package of emitted oscillations and the level of side lobes. The goal is achieved by the fact that in an electroacoustic converter of acoustic logging equipment on reflected waves, consisting of a plate piezoelectric element and a damper rigidly attached to it, the piezoelectric element is installed inside the damper and connected to the cavity of the elastic oscillations using a sound guide channel made in the body of the damper the channel-sound guide has a cross section of a forum that coincides with the shape of the piezoelectric element and has a length equal to the length of the near zone of the directional characteristics of the signals & oelementa. FIG. 1 shows the electroacoustic transducer, section; in fig. 2 the same, top view. The electroacoustic transducer of acoustic logging equipment on reflected waves consists of piezoelectric element 1 and a damper 2 made from a material whose acoustic resistance is close to the acoustic resistance of the piezoelectric element and has a large attenuation coefficient for elastic vibrations. The piezoelectric element 1 is wound inside the body of the damper 2 and connected rigidly to it. The piezoelectric element 1 is connected to the external cavity with. the channel of the sound guide 3, which has a cross section of the shape coinciding with the shape of the piezoelectric element (circle). The length of the channel-sound guide 3 is equal to the length of the near-zone directional characteristic of the piezoelement. The Converter operates as follows. 34 When the piezoelectric element 1 is excited by an electric impulse, it begins to oscillate, making at the same time both thick 4-4 and 5-5, as well as radial olebani 6-6. The thickness oscillations 5 from the back side of the piezoelectric element, which are disturbing, increase the duration of the packet of emitted pulses. Therefore, they are weakened in the body of the damper, reflected from the edge of the damper, which bevels at an angle of 60 °, dissipate and fade. The radial oscillations 6-6 extend in directions from the piezoelectric element To the vertical borders of the damper and, reflected from them, return to the piezoelectric element. At the same time, the intensity due to attenuation in the body of the damper decreases, so much so that they can no longer modulate the thick oscillations and increase the duration of the emitted packet. With a frequency of thickness fluctuations of 1-2 Hz (a piezo element disk 1-2 mm thick, with a diameter of 15-20 mm) to eliminate the effect of the radialch: .1X oscillations, you must have a sniper from the damper material (W 85% and 15% phenoplast ) with a wall thickness of 10-15mm. Thickness fluctuations 4-4 from the front side of the piezoelectric element are spread along the channel-sounding channel 3 and exit to the partition. In this case, in the near zone of the piezoelectric element with the length L, interference oscillations occur and the directional characteristic is formed, containing the main 7 and side 8. In the proposed transducer, the side lobes of the directional characteristics fall on the area occupied by the damper, the material of which has a large attenuation coefficient. Therefore, oscillations of the side lobes of the Oolabl Euts are dissipated, and they cannot interfere with the operation of the apparatus. The use of the proposed transducer makes it possible to create an acoustic logging instrument on reflected waves with a high noise immunity and the ability to study a small diameter well (starting from 32 mm). Formula and 30 brethenia Electro-acoustic transducer for acoustic acoustic equipment

Claims (1)

Формула и зо бретенияClaim Преобразователь работает следующим образом.The converter operates as follows. Электроакустический преобразователь аппаратуры для акустического карота5 жа на отраженных волнах, состоящий из пластинчатого пьезоэлемента и жестко присоединенного к нему демпфера, отличающийся тем, что, с целью повышения помехозащищенности преобразователя, пьезоэлемент установлен внутри демпфера и соединен с полостью распространения упругих колебаний при помощи канала-звуковода, выполненного в теле демпфера, причем канал-звуковод имеет в сечении форму, совпадающую The electro-acoustic transducer of equipment for acoustic logging5 on reflected waves, consisting of a plate piezoelectric element and a damper rigidly attached to it, characterized in that, in order to increase the noise immunity of the converter, the piezoelectric element is installed inside the damper and connected to the propagation cavity of elastic vibrations using the sound channel, made in the body of the damper, and the sound channel has a cross-sectional shape in cross section 981913 6 с формой пьезоэлемента, и длину, равную протяженности ближней зоны характеристики направленности пьезоэлемента.981913 6 with the shape of the piezoelectric element, and a length equal to the length of the near zone directional characteristics of the piezoelectric element.
SU802938203A 1980-06-09 1980-06-09 Electroacoustic converter for reflected-vawe logging equipment SU981913A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU802938203A SU981913A1 (en) 1980-06-09 1980-06-09 Electroacoustic converter for reflected-vawe logging equipment

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU802938203A SU981913A1 (en) 1980-06-09 1980-06-09 Electroacoustic converter for reflected-vawe logging equipment

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU981913A1 true SU981913A1 (en) 1982-12-15

Family

ID=20901118

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU802938203A SU981913A1 (en) 1980-06-09 1980-06-09 Electroacoustic converter for reflected-vawe logging equipment

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU981913A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU178548U1 (en) * 2017-06-07 2018-04-06 Общество с ограниченной ответственностью "КАРСАР" CROSSDIPOLE SPEAKER LINE WELL RECEIVER

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU178548U1 (en) * 2017-06-07 2018-04-06 Общество с ограниченной ответственностью "КАРСАР" CROSSDIPOLE SPEAKER LINE WELL RECEIVER

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4333028A (en) Damped acoustic transducers with piezoelectric drivers
US3978941A (en) Speaker enclosure
US4739860A (en) Ultrasonic rangefinder
CA1100883A (en) Loudspeaker system using a fluid tight enclosure
US4264788A (en) Damped ultrasonic detection unit
US4011473A (en) Ultrasonic transducer with improved transient response and method for utilizing transducer to increase accuracy of measurement of an ultrasonic flow meter
US5185728A (en) Omnidirectional ultrasonic transducer
US4277712A (en) Acoustic electric transducer with slotted base
JPS6133519B2 (en)
JP3501100B2 (en) Ultrasonic transducer
SU981913A1 (en) Electroacoustic converter for reflected-vawe logging equipment
JPH09284896A (en) Ultrasonic wave transmitter-receiver
SE506538C2 (en) Acoustic dam device
EP0039986B1 (en) An acoustic transducer system
JPS62269078A (en) Ultrasonic vibrator
JPS5924235Y2 (en) ultrasonic probe
JP2658363B2 (en) Transducer for sonar
SU771591A1 (en) Seismic signal source
JPS635356Y2 (en)
SU1413728A1 (en) Electroacoustic transducer
SU1282362A1 (en) Acoustical transducer
JPH0212792Y2 (en)
RU2032276C1 (en) Electroacoustic capacitance transducer
SU1523995A1 (en) Separately-matched piezoelectric transducer
JPS6016155Y2 (en) Underwater pressure-resistant transducer