Сейсмоприемники для наземной и морской сейсморазведки: устройство, принцип работы, характеристики

Июль 29, 2022

Главная
Физика
Сейсмоприемники для наземной и морской сейсморазведки: устройство, принцип работы, характеристики

Содержание

2. Цель курсовой работы: изучение работы сейсмоприемников Задачи: - изучение устройства и принципа действия сейсмоприемников; - изучение
3. Сейсмоприемник – устройство которое воспринимает механические колебания частиц среды и преобразует их в электрические сигналы. Существует
4. ИНДУКЦИОННЫЙ СЕЙСМОПРИЕМНИК электродинамического типа (ГЕОФОН) - Явлении инерции - для измерения механического движения - Принцип электромагнитной
5. Устройство индукционного сейсмоприемника электродинамического типа Схема комплектации электродинамического сейсмоприемника 1 - штырь, втыкается в землю для
6. Внутреннее устройство чувствительного элемента Катушка индуктивности 1 – инертная масса, намотана на каркасе 2. Обмотка состоит
7. Принцип работы электродинамического сейсмоприемника При подходе сейсмических волн к точке наблюдения, корпус сейсмоприемника повторяет колебания почвы.
8. СЕЙСМОПРИЕМНИК ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТИПА (ГИДРОФОН) Сейсмоприемник пьезоэлектрического типа ПДС-22 - Применяются при работах на акваториях и при
9. ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКОГО СЕЙСМОПРИЕМНИКА Состоит из пластикового корпуса внутри которого находится чувствительный элемент из пьезокерамики в
10. ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СЕЙСМОПРИЕМНИКА В зависимости от параметра затухания приемники бывают : 1) слабозатушенные приемники b 2)
11. 2) КОМПЛЕКСНАЯ ЧАСТОТНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА Характеристики сейсмоприемника: в – амплитудно-частотные, г – фазово-частотные
12. 3) ХАРАКТЕРИСТИКА НАПРАВЛЕННОСТИ СЕЙСМОПРИЕМНИКА Зависимость чувствительности приемника от направления смещения частиц среды. - Вертикальные приемники -
13. На прием влияют: 1) контакт со средой, 2) частотные характеристики, 3) группирование сейсмоприемников. корпус приемника и
14. ЦИФРОВОЙ СЕЙСМОПРИЕМНИК (АКСЕЛЕРОМЕТР) Цифровой трехкомпонентный сейсмоприемник а – внутреннее устройство, б – внешний вид Чувствительный элемент
16. Скачать презентацию

Слайд 2

Цель курсовой работы: изучение работы сейсмоприемников
Задачи:
- изучение устройства и принципа действия

сейсмоприемников;
- изучение их разновидностей;
- определение основных характеристик.

Слайд 3

Сейсмоприемник – устройство которое воспринимает механические колебания частиц среды и преобразует

их в электрические сигналы.
Существует два типа СП, они различаются принципом преобразования:
1) электродинамический
2) пьезоэлектрический

Слайд 4

ИНДУКЦИОННЫЙ СЕЙСМОПРИЕМНИК электродинамического типа (ГЕОФОН)
- Явлении инерции - для измерения

механического движения
- Принцип электромагнитной индукции - для преобразования движения в электрический сигнал
Имеет два основных звена: механическое и преобразователь
Применяется в наземной сейсморазведке

Электродинамический сейсмоприемник GS-20DX

Слайд 5

Устройство индукционного сейсмоприемника электродинамического типа
Схема комплектации электродинамического сейсмоприемника
1 - штырь, втыкается

в землю для лучшего контакта с почвой;
2 - пластиковый корпус, в котором закреплена капсула с чувствительным элементом внутри;
3 - металлическая герметичная капсула цилиндрической формы, в которой находится главная часть сейсмоприемника – чувствительный элемент с выводами индукционной катушки;
4 - кожух, который обеспечивает надежное соединение выводов катушки с двумя проводниками-отводами, подключающими сейсмоприемник к сейсмической косе;
5 - плата, на которой закреплен резистор, шунтирующий катушку;
6 - шунтирующий резистор;
7 - крышка, которая винтами крепится к корпусу.
Корпус и магнитная система – механическая часть, электромеханический преобразователь – электрическая часть.

Слайд 6

Внутреннее устройство
чувствительного элемента
Катушка индуктивности 1 – инертная масса, намотана на

каркасе 2. Обмотка состоит из двух секций, расположенных в верхнем и нижнем зазорах между полюсными наконечниками 3 постоянного магнита 4 и внешним магнитопроводом, которым служат стенки корпуса 5. В капсуле катушка крепится на двух очень мягких пружинах - верхней 6 и нижней 7. Электрический сигнал от катушки через проводники 8 передается на контактные выводы 9.

Разрез чувствительного элемента

Слайд 7

Принцип работы электродинамического сейсмоприемника
При подходе сейсмических волн к точке наблюдения, корпус

сейсмоприемника повторяет колебания почвы. Катушка в силу инерционности стремится сохранить свое исходное положение, при этом ее витки пересекают силовые линии магнитного поля, что приводит к возникновению напряжения между выводами катушек. Величина этого напряжения пропорциональна скорости смещения корпуса относительно катушки. Это и есть выходной сигнал - ЭДС индукции.

Слайд 8

СЕЙСМОПРИЕМНИК ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТИПА (ГИДРОФОН)
Сейсмоприемник пьезоэлектрического типа ПДС-22
- Применяются при работах на

акваториях и при акустическом каротаже скважин;
- Принцип действия основан на явлении прямого пьезоэффекта;
- Для приемлемой регистрации сигнала, ему необходим хороший контакт со средой.

Слайд 9

ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКОГО СЕЙСМОПРИЕМНИКА
Состоит из пластикового корпуса внутри которого находится

чувствительный элемент из пьезокерамики в форме пластины, диска на нем закреплены электроды – для снятия напряжения
Упругая волна, приходит в точку наблюдения и при этом создает давление. Давление вызывает деформации пьезоэлемента. И на его гранях возникают электрические заряды. Разность потенциалов на них пропорциональна приложенному давлению. Это и есть выходной сигнал. Работает на сжатие, растяжение или изгиб.

а – принципиальная схема; б – работающий на сжатие (ПДС-21); в – реагирующие на изгиб (ПДС-7)

Слайд 10

ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СЕЙСМОПРИЕМНИКА
В зависимости от параметра затухания приемники бывают :
1) слабозатушенные

приемники b<100%
2) приемники с критическим затуханием b=100%
3) перезатушенные приемники b>100 %

1) ЧАСТОТА СОБСТВЕННЫХ КОЛЕБАНИЙ - инертная масса, выведенная из положения равновесия, после снятия нагрузки будет совершать свободные затухающие колебания. Они являются помехами. Для успокоения собственных колебаний, в конструкции приемников имеются устройства для затухания – демпферы, а также используется электромагнитная сила Ленца. Частота собственных колебаний много меньше рабочего диапазона частот и приемники настраиваются на оптимальное затухание (4), которое позволяет принимать импульсы с минимальными искажениями в широкой полосе частот.

Слайд 11

2) КОМПЛЕКСНАЯ ЧАСТОТНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА
Характеристики сейсмоприемника:
в – амплитудно-частотные, г –

фазово-частотные

Слайд 12

3) ХАРАКТЕРИСТИКА НАПРАВЛЕННОСТИ СЕЙСМОПРИЕМНИКА
Зависимость чувствительности приемника от направления смещения частиц среды.

- Вертикальные приемники - P волны (рис. а);
- Горизонтальные - S волны (рис. б);
- Трехкомпонентные (рис. в) - для наблюдения полной траектории движения частиц среды. Компонента (x) принимает релеевские (R) и поперечные SV; (у) - поперечные (SH) волны и поверхностные (L) Лява; (z) - (p) волны и поверхностные (R).
Определяет реакцию СП на регистрируемые колебания.
Чувствительность пьезоприемника не зависит от направления смещения частиц среды

Слайд 13

На прием влияют: 1) контакт со средой, 2) частотные характеристики, 3)

группирование сейсмоприемников.
корпус приемника и окружающая среда образуют собственную колебательную систему, ее частота зависит от упругих свойств грунта, массы и размеров прибора и характера контакта с почвой;
СП пропускает колебания, чья частота больше его собственной и подавляет низкочастотные волны поме
группирование приемников дает полезные свойства - направленности, статистический, осреднения условий установки. И имеет нежелательный эффект низкочастотной фильтрации.
Параметры записи: шаг дискретизации колебаний, коэффициент предварительного усиления, частотная фильтрация.
Шаг дискретизации (∆t) сокращает спектр регистрируемых колебаний.
Изменяя коэффициент предварительного усиления можно верно подобрать чувствительность канала, что обеспечивает рациональное использование всего диапазона записи.
В процессе съемок целесообразно не фильтровать частоты записи, но если существуют заметные помехи, невозможна удовлетворительная запись.

ПРИЕМ И ЗАПИСЬ КОЛЕБАНИЙ

Слайд 14

ЦИФРОВОЙ СЕЙСМОПРИЕМНИК (АКСЕЛЕРОМЕТР)
Цифровой трехкомпонентный сейсмоприемник
а – внутреннее устройство, б – внешний

вид

Чувствительный элемент – микроэлектромеханический датчик ускорения, в виде тонкой диэлектрической подвижной пластинки конденсатора. Она подвешена на пружинах в вакууме внутри вмещающей капсулы. Пластинка смещается при приеме колебаний, относительно капсулы, которая колеблется вместе с корпусом, это вызывает изменение емкости конденсатора. Акселерометр - трехкомпонентный, имеет высокие тех. характеристики, исключает прием помех, обладает высокой стабильностью. Отображает ускорение движения грунта.

Сейсмоприемники для наземной и морской сейсморазведки: устройство, принцип работы, характеристики

Содержание

Цель курсовой работы: изучение работы сейсмоприемниковЗадачи:- изучение устройства и принципа действия

Сейсмоприемник – устройство которое воспринимает механические колебания частиц среды и преобразует

ИНДУКЦИОННЫЙ СЕЙСМОПРИЕМНИК электродинамического типа (ГЕОФОН)- Явлении инерции - для измерения

Устройство индукционного сейсмоприемника электродинамического типаСхема комплектации электродинамического сейсмоприемника1 - штырь, втыкается

Внутреннее устройство чувствительного элементаКатушка индуктивности 1 – инертная масса, намотана на

Принцип работы электродинамического сейсмоприемникаПри подходе сейсмических волн к точке наблюдения, корпус

СЕЙСМОПРИЕМНИК ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТИПА (ГИДРОФОН)Сейсмоприемник пьезоэлектрического типа ПДС-22- Применяются при работах на

ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКОГО СЕЙСМОПРИЕМНИКА Состоит из пластикового корпуса внутри которого находится

ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СЕЙСМОПРИЕМНИКАВ зависимости от параметра затухания приемники бывают :1) слабозатушенные

2) КОМПЛЕКСНАЯ ЧАСТОТНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА Характеристики сейсмоприемника: в – амплитудно-частотные, г –

3) ХАРАКТЕРИСТИКА НАПРАВЛЕННОСТИ СЕЙСМОПРИЕМНИКАЗависимость чувствительности приемника от направления смещения частиц среды.