Магнитострикционный преобразователь аппаратуры акустического каротажа

 

Изобретение относится к геофизике и предназначено для использования в аппаратуре акустического каротажа. Цель изобретения - увеличение широкополосности и эффективности при органических поперечных размерах. Стержневой сердечник преобразователя выполнен из витых совмещенных секций разной длины, имеющих различные частоты механического резонанса, которые расположены одна в полости другой. Преобразователь имеет пассивную торцовую сторону, которая содержит акустический демпфер, и активную торцовую сторону, где разнос между торцовыми сторонами секций определяется задаваемым номером полуволн суммирования от каждой секции. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

ССЮЭ СбВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН др 4 В 06 В 1/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4201956/24-10 (22) 02.02.87 (46) 23. 04. 89. Бкп. Р 15 (71) Раменский филиал Всесоюзного научно-исследовательского, проектноконструкторского и технологического института геологических, геофизических и геохимических информационных систем и Всесоюзный научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт геологических, геофизических и геохимических информационных систем (72) А.А.Махов и Г.Н.Ягодов (53) 534.232 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 250556 ° кл. В 06 В 1/08, 1970.

Изобретение относится к геофизике и предназначено для использования в нппаратуре акустического каротажа в качестве излучающего преобразователя.

Цель изобретения — расширение полосы излучения в низкочастотную,область и повышение эффективности при сохранении поперечных размеров пре образователя.

На фиг.1 изображен магнитострикционный преобразователь; на фиг.2 то же, вариант исполнения.

ÄÄSUÄÄ 1473868 А1 (54) МАГНИТОСТРИКЦИОННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ АППАРАТУРЫ АКУСТИЧЕСКОГО КАРОТАЖА (57) Изобретение относится к геофизике и предназначено для использования в аппаратуре акустического каротажа.

Цель изобретения — увеличение широкополосности и эффективности при ограниченных поперечных размерах. Стержневой сердечник преобразователя выполнен иэ витых совмещенных секций разной длины, имеющих различные частоты механического резонанса, которые расположены одна в полости дру-. гой. Преобразователь имеет пассивную торцовую сторону, которая содержит акустический демпфер, и активную торцовую сторону, где разнос между торцовыми сторонами секций определяется задаваемым номером полуволн суммирования от каждой секции. 2 з.п.ф-лы, 2 ил.

Магнитострикционный преобразова" тель (фиг.1) содержит активный витой сердечник 1 и обмотку 2 возбуждения.

Сердечник состоит иэ отдельных секций 3-5 с различной собственной частотой механического резонанса. Акустический демпфер 6 расположен с одного торца преобразователя. На фиг.1 также показаны активный излучающий участок А преобразователя и пассивный участок В. Конфигурация активных торцов секций может быть закругленная или (для повьппения эффективности) плоская, как это показано на фиг.1..1473863 1 1- 1т вт . = — — - — = к (т - т.) .1i у

1 срЕды где T„, Т; — соответственно периоды колебаний внешней и внутренней секций (т „ т-;), 40

1 отсюда

K посреди (Т „- T ) .

Если подставить

211

1 У чмат

21

Т = — — и

1 чммт

50 получим

Ы„= 2К - -" — (1„- 1,) .. м и г

Расположение витых секций так, что меньшие по размерам секции помещены внутри больших, позволяет в ограниченных размерами внешней

На фиг.2 приведен частный случай выполнения трехсекционного магнитострикционного преобразователя с ауммированием четырех полуволн акусти5 ческих колебаний от всех секций.

Здесь же показан акустический демпфер (поглотитель), расположенный на пассивной торцовой стороне преобразователя. 10

При подаче электрического импульса возбуждения в обмотку 2 преобразователя магнитодвижущая сила, вызванная током в обмотке, приводит к удлинению отдельных секций 3-5. Каж- 15 дая из секций своей активной торцовой поверхностью излучает в рабочую среду упругий импульс с частотой, близкой к собственной частоте механического резонанса. Демпфер погло- 20 щает акустическую энергию с противоположных пассивных торцовых поверхностей преобразователя. На активном участке А импульсы от активных торцов .секций суммируются, формируя в рабочей .среде вблизи преобразователя суммарный акустический импульс, параметры которого в основном определяются коэффициентом К. Этот коэффициент связывает величину зазора 30 между активными торцами секций, Время прохождения колебания от одной из внутренних секций по рабочей сре де до.внешней и разность периодов колебаний этих секций:

35 секции габаритных получить высокоэффективный и широкополосный магнитострикционный преобразователь. При ограниченных поперечных размерах преобразователя путем выбора оптимального количества секций разной длины и толщины активного материала в каждой секции можно целенаправленно изменять частотные свойства преобразователя и его эффективность.

Формула из о брет ения

1. Магнитострикционный преобразователь аппаратуры акустического каротажа, содержащий активный стержневой сердечник, выполненный из отдельных секций с различной собственной частотой механического резонанса, и электрическую обмотку возбуждения, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью расширения полосы излучения в низкочастотную область и повышения эффективности при сохранении поперечных размеров, секции выполнены из вытянутых вдоль оси преобразователя витков, расположенных один в полости другого, причем обмотка возбуждения охватывает боковые поверхности секций.

2. Преобразователь по п.1, о т— л и ч а ю шийся тем, что пассивные торцовые поверхности секций соединены между собой и с акустичес ким демпфером, а излучающие торцовые поверхности секций разнесены.

3. Преобразователь по пп.1 и 2, отличающийся тем, что расстояние между излучающими торцовыми поверхностями секций определяется иэ выражения

jll = 2К вЂ” Х вЂ” — (1, — 1), Vс еды

11 1 1

V мат

ГдЕ ЧсрЕдЬ V M„ — СООтВЕтСтВЕННО скорость распространения упругой волны в рабочей среде и в материале магнитострикционного сердечника;

1 1Ф соответственно длина наружной (1-й) и одной из внутренних (i-й) секций, 1 3 5 7 причем К = 4 у

U мат

K с --- ——

2U среды

1473863

Составитель С.Юдин

Техред А.Кравчук Корректор М.Васильева

Редактор С.Пекарь

Заказ 1824/7 Тираж 422 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина,101