Источник сейсмических волн

 

Использование: в геофизике для возбуждения сейсмических колебаний. Сущность изобретения: источник сейсмических волн содержит сверхзвуковое сопло, форкамеру, камеру-резонатор, камеру постоянного объема с упругими стенками, заполненную жидкостью, помещенную в грунт и соединенную с камерой-резонатором посредством мембраны. 1 ил.

Изобретение относится к способам и устройствам для возбуждения сейсмических волн и может быть использовано в геофизике.

Известны разнообразные методы и источники возбуждения сейсмических волн, такие как взрывные, ударные и вибрационные [1] Ближайшим техническим решением, выбранным за прототип, является устройство, основанное на способе возбуждения сейсмических волн [2] по которому создают пульсации давления газа на грунт. Настраивают автоколебания в сверхзвуковой струе, натекающей на вход в шахту-резонатор, путем изменения расстояния между сверхзвуковым соплом и входом в шахту-резонатор и давления в форкамере сопла. Упругие стенки шахты-резонатора, помещенной в грунт, испытывают пульсирующее давление со стороны газа, заполняющего шахту-резонатор. Под действием пульсирующей силы в грунте возникает сейсмическая волна. Частота колебаний регулируется размерами шахты-резонатора.

Недостатком прототипа является малая мощность получаемых сейсмических волн при больших частотах (f>100 Гц), что связано с уменьшением размеров шахты-резонатора при повышении частоты.

Задачей предлагаемого изобретения является увеличение мощности сейсмических волн при высоких частотах воздействия (f≳100 Гц).

Поставленная задача решается благодаря предлагаемой конструкции двухкамерного источника сейсмических волн, содержащего камеру-резонатор изменяемой длины, соединенную посредством мембраны с камерой постоянного передающего объема, заполненной жидкостью и размещенной в грунте.

Указанные признаки, отличающие заявляемое техническое решение от известных, не выявлены в других решениях при изучении уровня данной области техники и, следовательно, оно является новым и имеет изобретательский уровень.

На чертеже представлена схема источника сейсмических волн.

Источник содержит сверхзвуковое сопло 1 с форкамерой 2, которые установлены соосно камере-резонатору 3 изменяемой длины. Камера-резонатор 3 отделена мембраной 5 от камеры с постоянным передающим объемом 4. Камера 4 размещена в грунте и заполнена жидкостью, стенки выполнены из упругого материала (резины).

Источник сейсмических волн работает следующим образом.

Сверхзвуковая струя, вытекая из сопла 1, приводит к колебательному течению газа в камере-резонаторе 3. Размеры камеры 3 задаются и определяется необходимой частотой возникающих автоколебаний. Колебания давления газа в камере 3 через мембрану 5 передается в камеру 4 с жидкостью, где возникают пульсирующие силы, действующие на упругие стенки камеры и грунт.

Предлагаемый источник позволяет создать сейсмические возмущения малой длины волны (λ 1 м), работать при высокой частоте f 1 кГц и получать сейсмические волны достаточной мощности.

Проведенные испытания показали работоспособность и эффективность предлагаемого источника для решения поставленной задачи.

Формула изобретения

Источник сейсмических волн, содержащий сверхзвуковое сопло, форкамеру, камеру-резонатор, отличающийся тем, что он содержит камеру постоянного объема с упругими стенками, заполненную жидкостью, помещенную в грунт и соединенную с камерой-резонатором посредством мембраны.

РИСУНКИ

Рисунок 1