Сейсмический вибратор — SU 1056103 (original) (raw)
) 601 Ч 1/О САНИЕ ИЗОБРЕТ К АВТОРСКО ЕТЕЛЬСТВ 7 ВИБРАТОРцство с уси ив ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ(54) (57) СЕЙСМИЧЕСКИЙвключающий транспортное сретдновленными нвс органом управлнала развертки иций, отличачто, с целью равоэможностей и птельности работрегулирования пепрофилю в эависи нем силовым р оаом ения, генератором сигвоэбуцителем вибраюшийся тем, сн)иренин функциональныховьвпения проиэвоци-путем автоматического ремеп)ения вибратора по мости от частоты воэ бужцаемого сигнала, в него введеныблок опрецеления периода колебаний сиг.нала развертки, блок умножения, блокустановки множителей, компаратор, счетпсе устройство, блок суммирования, блокустановки слагаемых, ава ключа и цвесхемы И, а также цатчик пути, устайовленный на транспортном средстве и соеаиненный выхоцом с блоком суммирования, соединенным через первый ключ сблоком установки слагаемые, выеоц генератора сигнала развертки соецинен с .вхоцами обеих схем И, счетного устройства и устройства опрецеления периоцвколебаний сигнала развертки, выхоц кото-рого соецинен с веоцом блока умножения, соециненного через второй ключ сблоком установки множителей, выеоцыблоков суммирования и умножения черезпервую и вторую схемы И соецинены свеоцами компаратора, выеоц которогосоепинен с органом управления силовогопривоца, а выеоц счетного устройствасоецинен с первым и вторым. ключами.10Изобретение относится к устройствампля возбуждения вибрационных сейсмических сигналов на поверхности земли.Известны сейсмические вибраторы,содержащие возбудитель вибраций, укрепленный на транспортном средстветак, что при возбуждении сигнала, возбуаитель вибраций прижат к грунту, атранспортное средство приподнято напним. Устройство позволяет произвоаитьвозбуждение сигнала в стационарной.точке Г 1 3Опнвко вибраторы обладают минимальными техническими возможйостями всмысле супе рпозиции возбуждаемых сигналов, не отличающимися от возможностейимпульсных истдчников с минимальной.производительностью, так как процессвозбужаепия сигналов и перемещения вибраторов не совмещены во времени.Наиболее близким к предлагаемомутехническим решением является сейсмический вибратор, включающий транспортное средство с установленными на немсиловым приводом с органом управления,генератором сигнала развертки и возбуаи 1 елем вибраций,В процессе возбуждения сигналов всяустановка может перемешаться по профилю, Такое устройство обладает болееширокими техническими возможностямипространственной суперпоэиции воэбуж паемых сигналов так как каждый цугвозбужааемых колебаний может бытьраспределен в пространстве. А за счетсовмещения возбуждения с перемещениемповышвется произвоаительность работ 2 1.Однако технические возможности известного вибрвтора недостаточно широки,так как устройство позволяет производитьперемещение источника лишь по заранеерассчитанным жестким законам, и приизменении какого-либо их параметров(нвпример, скорости изменения частоты),систему необходимо останавливать иперестраивать, что в конечном счетеснижает производительность.Е 1 елью изобретения является расширение функциональных возможностей и повышение производительности работ путем автоматического регулирования перемещения вибрвтора по профилю в зависимости от частоты возбуждаемого сигнала.Поставленная цель постигается тем, что в сейсмический вибратор, включающий транспортное среаство с установленными на нем силовым приводом с органом.56103 2управления, генератором сигнала развертки и возбудителем вибраций, ввеаены блок опреаеления периоаа колебанийсигнала развертки, блок умножения, блок5 установки множителей, компарвтор, счеЪное устройство, блок суммирования, блокустановки слагаемых, пва ключа и авесхемы И, а также датчик пути, установленный нв транспортном средстве и сое 10 пиненный выходом с блоком суммирования, соеаиненным через первый ключ сблоком установки слагаемых, выход ге нератора сигнала развертки соепинен свходами обоих схем И, счетного устрой ства и устройства опреаеления периоааколебаний сигнала развертки, выход которого соепинен с входом блока умножения,соединенного через второй ключ с блокомустановки множителей, выхоаы блоков 20 суммирования и умножения через первуюи вторую схемы И соеаинены с вхопамикомпвратора, выход которого соепинен сорганом управления силового привоаа, авыход счетного устройства соединен с 25 первым и вторым ключами. На чертеже изображен сейсмическимивибратор.На транспортном срепстве 1, имеюЗ 0 щем силовой привод 2 и пвижитель 3,установлен возбудитель 4 вибраций, скоторым соединен выход генератора 5сигнала развертки, параллельно соеаиненный с входом автоматического устройства 6 управления, к которому поаклю 35чен датчик 7 пути.В автоматическом устройстве 6 управления выхоа генератора 5 сигналаразвертки соепинен с вхоаом блока 840(определяется период колебаний сигснала развертки), выход которого соепинен с входом блока 9 умножения,Выхоп блока 9 умножения через схему И 10 соеаинен с входом компарато 45ра 11. К другому вхоау компаратора 11через схему И 12 присоединен выхоаблока 13 суммирования, вход которогосоепинен с цатчиком 7 пути.Блок 9 умножения через ключ 14соединен с блоком 15 установки множителей, а блок 13 суммирования через ключ 16 соепинен с блоком 17установки слагаемых. Ключи 14 и 16соепинены с выхопом счетного устройства 18, вхоа которого соеаинен с55. выхоаом генерюгора 5 сигнала развертки,Выхоа компаратора 11 соепинен сорганом управления силового привопа 2,3 10561Вибратор работает следующим образом.На генераторе сигнала развертки устанавливают закон развертки частот (начальную частоту, конечную частоту, длительность сигнала развертки), в блоке 15 установки множителей устанавливают значения величин, пропорциональных кажущимся скоростям волн-помех, в блоке 17 установки слагаемых устанавливают эна О чения величин, численно равные произвецениям начального периода вибрации на значения величин, установленных в блоке 15, на счетном устройстве 18 устанавливают количество различных 15 законов движения, цо запуска сигнала развертки схемы И 10 и 12 находятся в состоянии, запрещающем прохожцение сигналов на входы компаратора 11; счетное устройство 18 находится в исходном нулевом состоянии, вследствие чего ключи 14 и 16 закрыты, на датчике пути 7 установлен нуль,В момент запуска генератора 5 ситънала развертки с его выхопа управляющий сигнал с начальной эацанной частотой поступает на возбудитель 4 вибрации и привопит его в цействие, одновременно управляющий сигнал поступает на блок 8 опрецеления периеца колебаний, начаЗО лом генерирования сигнала счетное устройство 18 перехоцит в первое состояние, воздействующее на ключ 14, в соответ:ствии с которым из блока 15 в блок 9 умножения поступает аналог первого из установленных множителей. В блоке 8 умножения происходит умножение этого аналога на величину начального периоца колебаний сигнала развертки. Оцновременно устройство 18 воздействует на ключ 4 О 16, вследствие чего из блока 17 в блок 13 суммирования поступает аналог первого слагаемого, равный величине произведения, получаемой с блока 9 умножения, поц действием сигнала развертки схемы 45 И 10 и 12 открываются, и сигналы с блоков 9 и 13 поступают на вхоцы компаратора. Вслецствие .того, что в начальный момент времени эти сигналы заданы равными межцу собой, на выходе компараО тора управляющий сигнал отсутствует. В соответствии с установленным законом изменения частоты вибрации, периоп колебаний меняется, что привапит к изменению произведения на выхоце блока 9. При 55 этом, в силу того, что в блоке 13 сит нал бьш неизменным, на выхоце компаратора 11 образуется управляющий сигнал,03 4который взаимоцействует на силовой привоц 2 цвижителя 3. Движитель отрабатывает пвижение в соответствии с поступающим сигналом, при этом с патчика пути в блок 13 поступает аналогпроходного пути; который изменяет значение величины в блоке 13 так, что онастремится сравняться с величиной на вы-"ходе блока 9, Таким образом, пропорционально изменению периода колебаний ситнала развертки изменяется местоположение вибратора, причем величина его автома-тического перемещения пропорциональнаизменению длины волны - помехи. В момент прекращения сигнала разверткисхемы И 10 и 12 закрываются и движение вибратора прекращается. После новогозапуска весь процесс повторяется с тойразницей, что счетное устройство 18 перехоцит во второе состояние, в соответствии с которым на блоки 9 и 13 поступают вторые постоянные числа, и т,ц,по тех пор, пока счетное устройство 18не пройдет весь заданный набор. Послеэтого работа устройства повторяется.Рассмотрим работу устройства напримере поцавления волны-помехи с оцной зацанной кажущейся скоростью.Если пва оаинаковых источника,излучающих монохроматические колебания, расположить нарасстоянии, равномполовине цлины волны, то вполь соециняюшей их прямой (в нашем случае вцопьпрофиля) амплитуца волны равна нулю.В случае излучения сигнала переменнойчастоты расстояние межцу источникаминужно изменить в соответствии с изменением периода колебаний,Обозначим через Т, и Т начальныйи конечный периоцы колебаний сигналаразвертки, Л и Л, - начальную и конечную длины волны-помехи, Ч - кажуФшуюся скорость волны-помехи.Для подавления волны-помехи с кажушейся скоростью Ч будем возбужцатьФсигнал, дважды и суммировать. Движение вибратора в кажпом случаебуцет производить пропорционально изменению периода колебаний воэбужцаемого сигнала, Тогда перемещение вибратофа при первом возбужцении равнох: - , (т- т, (1)7гце Х- перемещение вибратора припервом возбужпении;Ч - коэффициент пропорциональности;Т - начальный периоц колебанийвозбуждаемого сигнала;1086103 Т - текущий период колебаний возбуждаемого сигнала,Выберем коэффициент Ч., так, чтобырасстояние между начальной и конечнойточками воэбужцения равно половине алим 5.ны волны-помехи при начальном периодеколебаний возбуждаемого сигнала.Ч, ЧФ(тк тн 1-тнНУ" цК НЭто значит, что второе возбужденнавибратор начинает в той точке, гце оностановился после первого возбуждения,т.е. цля произвоцства второго возбузм-,цения он уже выставлен в исходную точку.Перемещение вйбратора нри второмвозбуждении равно ТкЧ,=,Ч, (б) ,-тН Вычитая. левую и правую чясти выра- Оженив (6) иэ соответствующих частейвыражения (2) получимЧ Ч Ч (1ЧгВеличины и - являются постоян 5ными множителями, устанавливаемымив блоке 16, в счетном устройстве устанавливается число 2, так как цля попавления оцной,волны-помехи нужна суммадвух выбужцений, ааюшая одну точкухарактеристики направленности с нуле"вым значением ординатьКСейсмический вибратор может бытьприменен в любых вибросейсмических 5работах, Он заменяет известные вибраторы, не имеющие следящей системыпривоца движителя.Применение прецложенного сейсмического вибратора позволит за счет 30эффективного подавления низкоскоростныхволн-помех уменьшить вынос источникаот приемника, что в свою очередь даетвозмскность повысить производительностьработ и увеличить достоверность геологической интерпретации материала,3=Х -Х. (ыУ х,:, (т-т 1+ (т-т 1, (з 1 Опрецелим коэффициент пропорциональности так, чтобы расстояние между одинаковыми фазами первого и второго возбуждений всегда было равно половине длины волны-помехи:1- (ф) Ч1 Подставив в (5) значения Х, Х, МЛиз (1) - (4), после преобразованийполучимтавитель Г. Райкред М.Надь Редактор Н орректор И, Шщюши Т Подпис 15 Патент, г. Ужгород, ул. Проектная Заказ 9295/38 Тираж 710 ВНИИПИ Государственного комитета ССС по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб.,