Преобразовательный блок электродинамического сейсмоприемника

 

Использование: геофизическое приборостроение. Сущность изобретения: в преобразовательном блоке электродинамического сейсмоприемника, содержащем магнитную систему, два фланца, инерционную катушку с обмотками, намотанными на каркас катушки, два изолированных друг от друга упругих подвеса с внешними опорными кольцами, жестко закрепленными в каркасе катушки и электрически связанными с концами обмоток и внутренними опорными кольцами, электрически связанными с выходными контактами и установленными у первого упругого подвеса на установочную плоскость полюсного наконечника магнитной системы, у второго упругого подвеса - на установочную плоскость фланца и прижатыми к установочным полюсного наконечника и фланца прижимными пружинами, установлены две противодействующие пружины с плоскими внутренними кольцами так, что плоское внутреннее кольцо каждой из противодействующих пружин размещено между внутренним опорным кольцом упругого подвеса и установочной поверхностью или полюсного наконечника, или фланца соответственно. Противодействующая и прижимная пружины выполнены одинаковыми в виде заневоленных ирисовых пружин с их суммарной жесткостью меньшей, чем жесткость упругого подвеса. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к геофизическому приборостроению.

Известен преобразовательный блок электродинамического сейсмоприемника, содержащий магнитную систему, фланцы, инерционную катушку с обмотками, два упругих подвеса и две электропроводящие винтовые пружины. Каждая винтовая пружина расположена перпендикулярно к оси катушки и соединяет конец обмотки с выходным контактом. Один упругий подвес имеет на внутреннем и внешнем опорных кольцах выступы, обеспечивающие однозначное угловое положение катушки относительно магнитной системы и фланцев и однозначное положение винтовых пружин.

Недостатком преобразовательного блока является то, что в нем винтовые пружины участвуют в относительном движении катушки и магнитной системы и при больших ударных нагрузках, возникающих во время транспортировки и полевых погрузоразгрузочных работах, запаянные концы винтовых пружин испытывают большие напряжения и могут обламываться.

Известен преобразовательный блок электродинамического сейсмоприемника, содержащий магнитную систему, фланцы, инерционную катушку с обмотками, намотанными на каркас катушки, два электрически изолированных один от другого упругих подвеса, соединенных внешними опорными кольцами с концами обмоток и имеющих на внутренних кольцах отогнутые лепестки, припаянные к выходным клеммам.

Недостатком преобразовательного блока является то, что внешние и внутренние опорные кольца упругих подвесов, жестко закрепленные на каркасе катушки и на фланце, снижают надежность работы упругих подвесов при транспортировке и погрузоразгрузочных работах.

Наиболее близким по техническому решению является преобразовательный блок электродинамического сейсмоприемника, содержащий магнитную систему, два фланца, инерционную катушку с обмотками, намотанными на каркас катушки, два электрически изолированных друг от друга упругих подвеса (верхний и нижний) с внешними опорными кольцами, жестко закрепленными в каркасе катушки и электрически связанными с концами обмоток и внутренними опорными кольцами, электрически связанными с выходными контактами и установленными у верхнего упругого подвеса на установочную плоскость полюсного наконечника магнитной системы, у нижнего упругого подвеса на установочную плоскость фланца и прижатыми к установочным плоскостям полюсного наконечника и фланца прижимными пружинами.

Недостатком преобразовательного блока является то, что в нем соприкасающиеся поверхности упругих подвесов и прижимных пружин позолочены потому, что невозможно создать прижимной пружиной достаточное контактное усилие, не лишив свободы установки внутреннего опорного кольца упругого подвеса. При механических ударах, возникающих во время транспортировки и погрузоразгрузочных полевых работах и при установке сейсмоприемника в грунт, внутренние опорные кольца упругих подвесов поворачиваются относительно прижимной пружины и их позолоченные поверхности истираются. При достаточно большом числе таких циклов золоченный слой соприкасаемых поверхностей внутренних опорных колец упругих подвесов и прижимных пружин будет утрачен и электрический контакт нарушен.

Предлагаемое техническое решение состоит в том, что в преобразовательном блоке электродинамического сейсмоприемника, содержащем магнитную систему, два фланца, инерционную катушку с обмотками, намотанными на каркас катушки, два изолированных друг от друга упругих подвеса (верхний и нижний) с внешними опорными кольцами, жестко закрепленными в каркасе катушки и электрически связанными с концами обмоток, и внутренними опорными кольцами, электрически связанными с выходными контактами и установленными у верхнего упругого подвеса на установочную плоскость полюсного наконечника магнитной системы, у нижнего упругого подвеса на установочную плоскость фланца и прижатыми к установочным плоскостям полюсного наконечника и фланца прижимными пружинами, установлены две противодействующие пружины с плоскими внутренними кольцами таким образом, что плоские внутренние кольца каждой из противодействующей пружин размещены между внутренними опорными кольцами упругих подвесов и установочными плоскостями полюсного наконечника и фланца соответственно.

Противодействующая и прижимная пружины выполнены одинаковыми в виде заневоленных ирисовых пружин с их суммарной жесткостью, меньшей, чем жесткость упругого подвеса.

На фиг.1 изображен преобразовательный блок электродинамического сейсмоприемника; на фиг.2 и 3 узлы I и II на фиг.1.

Магнитная система преобразовательного блока электродинамического сейсмоприемника состоит из постоянного магнита 1, полюсных наконечников 2, 3 и магнитопровода 4 с явно выраженными полюсами. Соосное расположение наконечников и магнитопровода обеспечивают верхний 5 и нижний 6 фланцы. Между полюсными наконечниками и явно выраженными полюсами магнитопровода образованы два воздушных зазора.

В воздушных зазорах расположены обмотки 7 и 8, намотанные на каркасы 9 и 10. Две обмотки, два каркаса и изоляционная гильза 11 образуют инерционную катушку.

Инерционная катушка вместе с верхним 12 и нижним 13 упругими подвесами составляют колебательное звено преобразовательного блока. Кроме того, упругие подвесы обеспечивают соосное расположение инерционной катушки относительно магнитной системы. Каждый упругий подвес закреплен на каркасе катушки с помощью замковой пружины 14.

Концы обмоток припаяны к выступам внешних опорных колец упругих подвесов.

Внутреннее опорное кольцо 15 каждого упругого подвеса установлено на плоское внутреннее кольцо 16 противодействующей пружины 17 и прижато сверху таким же кольцом 18 прижимной пружины 19. Наружное плоское кольцо противодействующей пружины верхнего упругого подвеса опирается на полюсный наконечник 2, а такое же кольцо противодействующей пружины нижнего упругого подвеса опирается на проводящее кольцо выходного контакта 20.

Плоское внутреннее кольцо противодействующей пружины верхнего упругого подвеса расположено на установочной плоскости 21 полюсного наконечника, а такое же кольцо противодействующей пружины нижнего упругого подвеса расположено на установочной плоскости 22 нижнего фланца.

Между полюсным наконечником 3 и нижним фланцем расположено проводящее кольцо выходного контакта 23.

Преобразовательный блок электродинамического сейсмоприемника работает следующим образом.

Колебательные перемещения магнитной системы, связанной с исследуемым объектом, преобразуются в колебательные перемещения магнитной системы относительно инерционной катушки с обмотками. Электродинамический преобразователь обмотки катушки, размещенный в воздушных зазорах магнитной системы, преобразуют относительные колебательные перемещения магнитной системы и инерционной катушки в напряжение, передаваемое через упругие подвесы. Напряжение с верхнего упругого подвеса поступает на выходной контакт 23 через последовательную цепь, состоящую из противодействующей пружины, полюсного наконечника 2, постоянного магнита и полюсного наконечника 3. Напряжение от нижнего упругого подвеса поступает на выходной контакт 20 через противодействующую пружину.

Боковые удары, воспринимаемые магнитной системой преобразовательного блока, изменяют положение внутренних опорных колец упругих подвесов. Внутренние опорные кольца будут тем лучше адаптироваться к резким усилиям, воспринимаемым упругими подвесами, чем будут меньше мешающие усилия, возникающие со стороны прижимных и противодействующих пружин.

С другой стороны, электрический контакт между внутренним опорным кольцом упругого подвеса и плоским кольцом противодействующей пружины будет тем надежнее, чем больше будет усилие, прижимающее их.

В предлагаемом техническом решении преобразовательного блока эти пpотиворечивые требования устранены тем, что усилия, развиваемые прижимной и противодействующей пружинами, выбраны достаточно большими для осуществления надежного электрического контакта, а разность этих сил и суммарная жесткость прижимной и противодействующей пружин выбрана близкой к нулю.

Предлагаемое техническое решение позволит создать преобразовательный блок электродинамического сейсмоприемника с высокой надежностью в работе.

Формула изобретения

1. Преобразовательный блок электродинамического сейсмоприемника, содержащий магнитную систему с полюсными наконечниками, два фланца, инерционную катушку с обмотками, намотанными на каркас катушки, два изолированных друг от друга, верхнего и нижнего, упругих подвеса с внешними опорными кольцами, жестко закрепленными в каркасе катушки и электрически связанными с концами обмоток и внутренними опорными кольцами, электрически связанными с выходными контактами и установленными у верхнего упругого подвеса на установочную поверхность полюсного наконечника магнитной системы, у нижнего упругого подвеса на установочную поверхность фланца и прижатыми к установочным поверхностям полюсного наконечника и фланца прижимными пружинами, отличающийся тем, что в нем установлены две противодействующие пружины с плоскими внутренними кольцами так, что плоские внутренние кольца каждой из противодействующих пружин размещены между внутренними опорными кольцами верхнего и нижнего упругих подвесов и установочными поверхностями полюсного наконечника и фланца соответственно.

2. Блок по п. 1, отличающийся тем, что в нем противодействующая и прижимная пружины выполнены одинаковыми в виде заневоленных ирисовых пружин с их суммарной жесткостью меньшей, чем жесткость упругого подвеса.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3