RU2082991C1 - Electrodynamic geophone - Google Patents
Electrodynamic geophone Download PDFInfo
- Publication number
- RU2082991C1 RU2082991C1 RU94001083A RU94001083A RU2082991C1 RU 2082991 C1 RU2082991 C1 RU 2082991C1 RU 94001083 A RU94001083 A RU 94001083A RU 94001083 A RU94001083 A RU 94001083A RU 2082991 C1 RU2082991 C1 RU 2082991C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- coil
- geophone
- windings
- magnetic system
- seismic receiver
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к виброизмерительной технике и может быть использовано в сейсмической разведке. The invention relates to vibration measuring equipment and can be used in seismic exploration.
Эксплуатация сейсмоприемников требует их периодической калибровки. Под калибровкой сейсмоприемников обычно понимается определение их амплитудно-частотных характеристик. Operation of geophones requires their periodic calibration. Calibration of geophones is usually understood as the definition of their amplitude-frequency characteristics.
Известны электродинамические сейсмоприемники, содержащие магнитную систему с кольцевым зазором, маятник, катушку, спирально-лучевые пружины и калибровочное устройство, выполненное в виде сооснорасположенной магнитной системы, установленной на маятнике, и цилиндрической катушки, закрепленной на корпусе [1]
В таких сейсмоприемниках калибровочная катушка находится в общем магнитном поле с рабочей обмоткой, что приводит к так называемому трансформаторному эффекту, который искажает калибровочный сигнал, снижая точность калибровки на 30-40%
Указанный недостаток устранен в электродинамическом сейсмоприемнике, описанном в [2] Достигнуто это тем, что калибровочное устройство установлено на преобразователе со стороны, противоположной кольцевому зазору магнита магнитной системы, симметрично относительно вертикальной оси прибора, на расстоянии не менее радиуса магнита от центра тяжести маятника.Known electrodynamic geophones containing a magnetic system with an annular gap, a pendulum, coil, coil-beam springs and a calibration device made in the form of a coaxially arranged magnetic system mounted on a pendulum and a cylindrical coil mounted on the housing [1]
In such geophones, the calibration coil is in a common magnetic field with a working winding, which leads to the so-called transformer effect, which distorts the calibration signal, reducing calibration accuracy by 30-40%
The indicated drawback is eliminated in the electrodynamic seismic receiver described in [2]. This is achieved by the fact that the calibration device is mounted on the transducer from the side opposite to the annular gap of the magnet of the magnetic system, symmetrically with respect to the vertical axis of the instrument, at a distance of not less than the magnet radius from the center of gravity of the pendulum.
Недостатки такого сейсмоприемника усложненность конструкции из-за наличия специального калибровочного устройства, необходимость учета влияния его амплитудно-частотной характеристики при калибровке. The disadvantages of such a seismic receiver are the complexity of the design due to the presence of a special calibration device, the need to take into account the influence of its amplitude-frequency characteristics during calibration.
Из известных устройств наиболее близким по технической сущности и достигаемым результатам к данному изобретению является электродинамический сейсмоприемник, описанный в [3] Такой сейсмоприемник содержит магнитную систему, состоящую из корпуса и магнита с полюсными наконечниками, размещенными внутри корпуса, катушку с двумя последовательно соединенными обмотками, размещенную в промежутке между корпусом и полюсными наконечниками и подвешенную к магнитной системе на трех упругих элементах, например ирисовых пружинах, а при этом свободные выводы обмоток катушки подключены к одним концам первого и второго упругих элементов, другие концы которых являются выводами сейсмоприемника. Of the known devices, the closest in technical essence and the achieved results to this invention is the electrodynamic seismic receiver described in [3]. Such a geophones contains a magnetic system consisting of a housing and a magnet with pole tips located inside the housing, a coil with two windings connected in series, placed in the gap between the housing and the pole pieces and suspended from the magnetic system on three elastic elements, such as iris springs, while freedom s conclusions coil windings connected to one ends of the first and second elastic members, the other ends of which are the geophone terminals.
Конструкция такого сейсмоприемника не содержит калибровочного устройства. Поэтому для его калибровки требуется наличие специальной вибрационной установки. The design of such a geophone does not contain a calibration device. Therefore, for its calibration, a special vibratory installation is required.
Изобретение направлено на обеспечение возможности его калибровки без применения специальных калибровочных средств. The invention is aimed at providing the possibility of its calibration without the use of special calibration tools.
Это достигается тем, что в электродинамическом сейсмоприемнике, содержащем магнитную систему, состоящую из корпуса и магнита с полюсными наконечниками, размещенными внутри корпуса, две крышки, размещенные на корпусе, катушку с двумя обмотками, размещенную в промежутке между корпусом и полюсными наконечниками, и подвешенную к магнитной системе на трех упругих элементах, например ирисовых пружинах, причем первые выводы обмоток катушки подключены к одним концам первого и второго упругих элементов, другие концы которых являются первым и вторым выходами сейсмоприемника, который отличается от известного тем, что катушка подвешена к магнитной системе также на четвертом упругом элементе, вторые выводы обмоток катушки подключены к одним концам третьего и четвертого упругих элементов, другие концы которых являются третьим и четвертым выходами сейсмоприемника. This is achieved by the fact that in an electrodynamic seismic receiver containing a magnetic system consisting of a housing and a magnet with pole tips located inside the housing, two covers placed on the housing, a coil with two windings located in the gap between the housing and the pole terminals, and suspended from a magnetic system with three elastic elements, for example, iris springs, the first terminals of the coil windings connected to one end of the first and second elastic elements, the other ends of which are first and the other outputs of the geophone, which differs from the known one in that the coil is suspended from the magnetic system also on the fourth elastic element, the second leads of the coil windings are connected to one end of the third and fourth elastic elements, the other ends of which are the third and fourth outputs of the geophone.
Кроме того, для оперативного переключения обмоток сейсмоприемник может содержать дополнительно переключатель, контакты которого соединены с его третьим и четвертым выходами. In addition, for the operational switching of the windings, the seismic receiver may additionally contain a switch, the contacts of which are connected to its third and fourth outputs.
На фиг. 1 представлена конструкция предлагаемого электродинамического сейсмоприемника; на фиг. 2 его электрическая схема. In FIG. 1 shows the design of the proposed electrodynamic seismic receiver; in FIG. 2 its electrical circuit.
Электродинамический сейсмоприемник содержит корпус 1, постоянный магнит 2 с полюсными наконечниками 3, две крышки 4, катушку 5 с идентичными обмотками 6 и 7, первый 8, второй 9, третий 10 и четвертый 11 упругие элементы, выполненные, например, на ирисовых пружинах, и изоляционные прокладки 12 и 13. В состав сейсмоприемника может входить переключатель 14 (не показан). The electrodynamic geophone contains a housing 1, a permanent magnet 2 with pole tips 3, two covers 4, a
Постоянный магнит 2 с полюсными наконечниками 3 размещен внутри корпуса 1 и образует вместе с ним магнитную систему сейсмоприемника. Катушка 5 с обмотками 6 и 7 размещена в промежутке между корпусом 1 и полюсными наконечниками 3 и подвешена к магнитной системе на четырех упругих элементах 8-11, электрически изолированных друг от друга изоляционными прокладками (шайбами) 12 и 13, причем изоляционные прокладки 12 закаты между полюсными наконечниками 3 и крышками 4, обеспечивая жесткую механическую связь между ними и соответствующими концами упругих элементов 8-11. A permanent magnet 2 with pole tips 3 is placed inside the housing 1 and forms together with it a magnetic geophone system. The
Первые выводы обмоток 6 и 7 катушки 5 подключены к одним концам соответственно первого 8 и второго 9 упругих элементов, другие концы которых являются первым 15 и вторым 16 выходами сейсмоприемника. The first conclusions of the
Вторые выводы обмоток 6 и 7 катушки 5 подключены к одним концам соответственно третьего 10 и четвертого 11 упругих элементов, другие концы которых являются третьим 17 и четвертым 18 выходам сейсмоприемника и соединены с первыми контактами 19 переключателя 14, вторые контакты 20 которого подключены к дополнительным выводам 21 и 22 сейсмоприемника. The second conclusions of the
Каждая из крышек 4, установленная на корпусе 1, имеет по паре сквозных отверстий для укладки сигнальных проводов 23 сейсмоприемника. Each of the covers 4 mounted on the housing 1 has a pair of through holes for laying the signal wires 23 of the geophone.
Переключатель 14 сейсмоприемника предназначен лишь для оперативной перекоммутации обмоток 6 и 7 катушки 5. В общем случае возможна замена переключателя 14 на зажимы (клеммы) с перемычками. Возможна также перепайка выводов сейсмоприемника при смене режимов его работы. The
Работе сейсмоприемника может осуществляться в двух режимах: в режиме калибровки и рабочем режиме. The seismic receiver can operate in two modes: in calibration mode and in operating mode.
При работе сейсмоприемника в режиме калибровки замыкаются контакты 19 и 20 переключателя 14 таким образом, как показано на фиг. 3а (раздельное включение обмоток 6 и 7). When the seismic receiver is in calibration mode, the
В одну из обмоток катушки 5, например, обмотку 6, через соответствующие вход 15 и вывод 21 с внешнего генератора (не показан) подается синусоидальный сигнал Uвх определенной частоты и амплитуды. В результате вокруг обмотки 6 образуется полем постоянного магнита 2, заставляет катушку 5 совершать колебательные движения. Колебания катушки 5, в свою очередь, наводят ЭДС индукции в другой обмотке катушки 5 обмотке 7. Данная ЭДС в качестве выходного сигнала Uвых. сейсмоприемника регистрируется (измеряется) внешним приборам, например осциллографом (не показан), подключенным к выходу 16 и выводу 22.In one of the
Аналогичные измерения проводятся при различных частотах входного сигнала Uвх, сохраняя при этом его амплитуду постоянной (Uвх.= const).Similar measurements are carried out at different frequencies of the input signal U in , while maintaining its amplitude constant (U in. = Const).
Процесс калибровки завершается построением амплитудно-частотной характеристики сейсмоприемника определяется зависимости Uвых/Uвх. от частоты входного сигнала, ее исследованием, определением верхней и нижней границ частотного диапазона сейсмоприемника, анализом неравномерности полученной амплитудно-частотной характеристики и сравнением ее с требуемой амплитудно-частотной характеристики и т.п.The calibration process ends with the construction of the amplitude-frequency characteristics of the geophone is determined by the dependence of U o / U in. on the frequency of the input signal, its study, determination of the upper and lower boundaries of the frequency range of the geophones, analysis of the unevenness of the obtained amplitude-frequency characteristics and comparing it with the desired amplitude-frequency characteristics, etc.
В рабочем режиме замыкаются контакты 19 и 20 переключателя 14 таким образом, как показано на фиг. 2б (последовательное включение обмоток), сейсмоприемник устанавливается на исследуемый объект. Выходные сигналы сейсмоприемника снимаются с выхода 15 и 15 и регистрируются специальным прибором (не показан). Выводы 21 и 22 в этом режиме работы не используются. In the operating mode, the
Таким образом, в предлагаемом сейсмоприемнике достигнута возможность его калибровки без использования специальных калибровочных устройств в его конструкции. Не требуется также использования при этом специальных вибрационных стендов (столов). Thus, in the proposed seismic receiver the possibility of calibrating it without using special calibration devices in its design is achieved. It also does not require the use of special vibration stands (tables).
Автором изготовлен и испытан опытный образец предлагаемого сейсмоприемника со следующими основными параметрами: сопротивление двухсекционной обмотки постоянному току 780 • 2 1560 Ом, частота собственных колебаний 1,5 Гц, коэффициент преобразования 250 В•м-1, коэффициент затухания 0,6. При подаче на одну из секций обмотки от генератора Г6 37 напряжения с амплитудой Uвх. 1,25 В в диапазоне частот 5-50 Гц замеры на другой секции составили Uвых. 1,18-1,21 В.The author made and tested a prototype of the proposed seismic receiver with the following basic parameters: resistance of a two-section winding to direct current 780 • 2 1560 Ohms, natural frequency 1.5 Hz, conversion coefficient 250 V • m -1 , attenuation coefficient 0.6. When applying to one of the sections of the winding from the generator G6 37 voltage with an amplitude of U I. 1.25 V in the frequency range 5-50 Hz, the measurements on the other section were U o. 1.18-1.21 V.
Изготовленный образец испытывался на столе 4815 вибростенда 4805 фирмы Брюль и Кьер при виброскорости 0,005 м/с. В диапазоне частот 5-50 Гц выходной сигнал сейсмоприемника был в пределах 1,23-1,27 В. The fabricated sample was tested on a table 4815 vibrostand 4805 firm Bruhl and Kier at a vibration speed of 0.005 m / s. In the frequency range of 5-50 Hz, the output signal of the seismic receiver was in the range 1.23-1.27 V.
Разница замеров при использовании одной из секций обмотки сейсмоприемника в качестве калибровочной и традиционном методе "сейсмоприемник вибростенд" не превысил 0,6 дБ. The difference in measurements when using one of the sections of the winding of the seismic receiver as a calibration and the traditional method of “seismic receiver vibrostand” did not exceed 0.6 dB.
Из вышеизложенного следует, что сущность данного изобретения заключается в использовании свойств самого сейсмоприемника для проведения его калибровки. При этом автору не известны случаи аналогичного решения технической задачи. Анализ работ [1-3] показал, что оно не известно из уровня техники. Это позволяет сделать вывод о соответствии его критерию "новизна". В то же время можно отметить, что это решение для специалиста явным образом не вытекает из уровня техники, а существенные признаки, приведенные в отличительной части формулы изобретения, не обнаруживаются в решениях аналогах. В самом деле, для калибровки известных сейсмоприемников ими используются вибрационные стенды, или в конструкции самого сейсмоприемника предусматривается специальное калибровочное устройство. В заявляемом решении для целей калибровки используется его рабочие обмотки. Указанное обеспечивает по мнению автора, соответствие его критерию "изобретательский уровень". From the foregoing, it follows that the essence of this invention is to use the properties of the seismic receiver for calibration. Moreover, the author is not aware of cases of a similar solution to a technical problem. The analysis of works [1-3] showed that it is not known from the prior art. This allows us to conclude that it meets the criterion of "novelty." At the same time, it can be noted that this solution for the specialist does not explicitly follow from the prior art, and the essential features given in the characterizing part of the claims are not found in analog solutions. In fact, they use vibration stands to calibrate the known seismic receivers, or a special calibration device is provided in the design of the seismic receiver itself. In the claimed solution for calibration purposes, its working windings are used. The specified ensures, in the opinion of the author, compliance with his criterion of "inventive step".
Предлагаемый сейсмоприемник можно использовать в различных областях науки и техники. В частности, разработанный и изготовленный автором образец будет использован при исследовании сейсмической обстановки в районе размещения атомной электростанции. The proposed seismic receiver can be used in various fields of science and technology. In particular, the sample developed and manufactured by the author will be used in the study of seismic conditions in the area of the nuclear power plant.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU94001083A RU2082991C1 (en) | 1994-01-12 | 1994-01-12 | Electrodynamic geophone |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU94001083A RU2082991C1 (en) | 1994-01-12 | 1994-01-12 | Electrodynamic geophone |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2082991C1 true RU2082991C1 (en) | 1997-06-27 |
Family
ID=20151418
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU94001083A RU2082991C1 (en) | 1994-01-12 | 1994-01-12 | Electrodynamic geophone |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2082991C1 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU195629U1 (en) * | 2019-11-12 | 2020-02-03 | Акционерное общество "Научно-исследовательский инженерный институт" (АО "НИИИ") | ELECTRODYNAMIC SEISMIC RECEIVER |
RU195628U1 (en) * | 2019-11-12 | 2020-02-03 | Акционерное общество "Научно-исследовательский инженерный институт" (АО "НИИИ") | ELECTRODYNAMIC TWO RESONANCE SEISMIC RECEIVER |
RU195631U1 (en) * | 2019-11-12 | 2020-02-03 | Акционерное общество "Научно-исследовательский инженерный институт" (АО "НИИИ") | ELECTRODYNAMIC SEISMIC RECEIVER WITH TWO EIGEN FREQUENCIES |
RU199092U1 (en) * | 2020-06-30 | 2020-08-13 | Акционерное общество "ПРОГРЕССИВНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ" | SEISMODER |
-
1994
- 1994-01-12 RU RU94001083A patent/RU2082991C1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
1. Авторское свидетельство СССР N 475581, кл. G 01 V 1/16, 1975. 2. Авторское свидетельство СССР N 569981, кл. G 01 V 1/16, 1977. 3. Авторское свидетельство СССР N 363059, кл. G 01 V 1/16, 1973. * |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU195629U1 (en) * | 2019-11-12 | 2020-02-03 | Акционерное общество "Научно-исследовательский инженерный институт" (АО "НИИИ") | ELECTRODYNAMIC SEISMIC RECEIVER |
RU195628U1 (en) * | 2019-11-12 | 2020-02-03 | Акционерное общество "Научно-исследовательский инженерный институт" (АО "НИИИ") | ELECTRODYNAMIC TWO RESONANCE SEISMIC RECEIVER |
RU195631U1 (en) * | 2019-11-12 | 2020-02-03 | Акционерное общество "Научно-исследовательский инженерный институт" (АО "НИИИ") | ELECTRODYNAMIC SEISMIC RECEIVER WITH TWO EIGEN FREQUENCIES |
RU199092U1 (en) * | 2020-06-30 | 2020-08-13 | Акционерное общество "ПРОГРЕССИВНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ" | SEISMODER |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3104334A (en) | Annular accelerometer | |
US2632791A (en) | Vibratory condenser converter | |
US2316616A (en) | Vibration responsive device | |
AU2010281508B2 (en) | High sensitivity geophone | |
RU2082991C1 (en) | Electrodynamic geophone | |
US3331023A (en) | Sensing and measuring device for high voltage power lines | |
US1961007A (en) | Vibration velocity measuring device | |
US2015674A (en) | Sound receiver | |
US3019307A (en) | Artificial mastoid | |
KR100504108B1 (en) | Vibration measuring equipment of semiconductor device manufacturing equipment | |
US3522531A (en) | Electric field intensity indicator employing a vibratory conductor sensor | |
SU800935A2 (en) | Geophone | |
RU2159449C1 (en) | Seismometer | |
SU822385A1 (en) | Device for testing electroacoustic transducers | |
Skubis | Piezoelectric reflecting transducer for partial discharge acoustic signals | |
CA1074434A (en) | Piezo electric transducer for measuring instantaneous vibration velocity | |
SU721128A1 (en) | Device for testing vibration transducers | |
US3521162A (en) | Frequency analyzing device and method using vibrating reeds | |
RU2030767C1 (en) | Seismograph | |
SU1059426A1 (en) | Device for determination of wave parameters | |
SU868671A1 (en) | Geophone | |
SU728104A1 (en) | Device for checking the identity of seismic channels | |
SU1167442A1 (en) | Method of determining amplitude-frequency characteristics of resonance oscillations of radio element contact components | |
US3064190A (en) | Frequency selective voltage indicator | |
SU1262390A1 (en) | Piezoelectric accelerometer with moving-coil calibration device |