🗊Презентация Измерения сейсмических волн. Сейсмографы и геофоны. Сейсмические станции. Возбуждение сейсмических волн

Измерения сейсмических волн. Сейсмографы и геофоны. Сейсмические станции. Возбуждение сейсмических волн. Сейсморегистрирующий канал. Выполнил: КАНАТУЛЫ М. Проверил: Аблесенова З.Н.

Сейсмическая волна. Сейсмические волны — волны, переносящие энергию упругих (механических) колебаний в горных породах.

Измерения сейсмических волн. Сейсмографы и геофоны. а) При смещении поверхности Земли влево – рама сместится влево – грузик в силу инерции останется на месте – индикатор покажет смещение. б) При смещении поверхности Земли в вертикальном измерении – рама сместится вверх - индикатор на грузике покажет вертикальное смещение.

Реальные инструменты – компактнее. Обычно – магнит помещенный в катушку. Реальные инструменты – компактнее. Обычно – магнит помещенный в катушку. Сейсмограф используется в глобальной сейсмологии и предназначен для измерения очень слабых сигналов. Сейсмограф может зафиксировать движение человека в километре от прибора. Геофоны – используются в сейсморазведке – компактнее, но менее чувствительны. Сейсмограф и геофон – сейсмоприемник. Для получения полной информации о движении волны используются 3 приемника (иногда компануются в один прибор) . Обеспечивается измерение вертикальной и двух горизонтальных компонент смещений поверхности Земли.

Сейсмограф Прибор, записывающий колебания грунта, вызванные сейсмическими волнами. Состоит из сейсмометра прибора, принимающего сейсмический сигнал, и регистрирующего устройства Основная часть сейсмометра груз, соединённый с основанием прибора связями типа упругих, например маятник. Основание прибора жестко укреплено на исследуемом объекте.

Геофон ГЕОФОН (от греч. ge — Земля и phone — звук.) — телеизмерительный сейсмоакустический прибор для приёма и регистрации упругих волн, возникающих в горных породах вследствие микроразрушений или внезапных механических воздействий. Современные Геофоны (Сейсмографы разведочные) снабжены электромеханическими преобразователями, с помощью которых колебания почвы преобразуются в колебания электрического тока, усилителем и регистрирующим шлейфовым Осциллографом.  

Сейсмотрасса Основным измерительным устройством в сейсморазведке служит сейсмоприемник, преобразующий механические колебания упругих волн в электрический ток переменного напряжения. При перемещении частиц горных пород вблизи корпуса приемника в нем вырабатываются электрические импульсы, которые затем откладываются на оси времени. Получаемые зависимости называются графиками колебаний или сейсмотрассами. Сейсмотрассы объединяются в сейсмограммы – первичный полевой материал сейсморазведки (рис 2). Сигналы от приемников подвергаются предобработке - усилению, фильтрации нежелательных колебаний и преобразований в цифровую форму. По независимым информационным каналам данные с точек наблюдения поступают в единый центр – сейсмическую станцию, где представляются в удобной для оператора форме.

Сейсмические станции. Сейсмическая станция — комплекс с разнесёнными по площади сейсмическими приёмниками и регистрирующей станцией, которая записывает сейсмическую активность.

Возбуждение сейсмических волн Для возбуждения колебаний применяются взрывы зарядов тротила в неглубоких скважинах (физических наблюдений), а также длительное (вибрационное) или короткое (импульсное) ударное воздействие на горные породы. Взрывные источники характеризуются наибольшей мощностью и компактностью, при этом требуют дорогостоящих подготовительных и ликвидационных работ, а также наносят большой урон окружающей среде. Невзрывные источники гораздо слабее, но могут использоваться многократно в одной и той же физической точке, более управляемы, а также безопаснее для человека и экологии (таким примером могут служить автомобили-вибраторы). Источник возбуждает два типа независимых сейсмических волн — продольные и поперечные. С продольными волнами связаны колебания, направленные вдоль луча волны, а с поперечными — поперек. Прямой волной называется продольная или поперечная волна, распространяющаяся непосредственно от источника к точке наблюдения. Продольные волны характеризуются большими скоростями, приходят в любую точку среды раньше поперечных, распространяются практически в любых веществах.

Сейсморегистрационный канал Сейсморегистрирующий канал представляет собой совокупность последовательно соединенных устройств, осуществляющих прием механических колебаний почвы, их преобразование в электрические колебания, усиление, преобразование и запись на носитель. Канал состоит из сейсмоприёмника П, усилителя У, фильтров Ф, преобразователя «аналог-код» (также называемого аналогово-цифровым преобразователем) и регистрирующего устройства Р

Сейсмоприёмник (П) служит для преобразования значений скорости смещения частиц почвы в электрическое напряжение. В настоящее время наиболее распространены инерционные приемники, в которых применяется инерционный принцип измерения механического движения. Существуют также сейсмоприемники давления, которые воспринимают изменения давления, происходящие при распространении упругой волны. Сейсмоприёмник (П) служит для преобразования значений скорости смещения частиц почвы в электрическое напряжение. В настоящее время наиболее распространены инерционные приемники, в которых применяется инерционный принцип измерения механического движения. Существуют также сейсмоприемники давления, которые воспринимают изменения давления, происходящие при распространении упругой волны. От сейсмоприёмника электрические колебания передают по сейсмической косе в сейсморазведочную станцию, где установлена регистрирующая аппаратура.

Усилитель (У) служит для изменения уровня сигналов процедурами регулировки. Назначение усилителя – приведение (сокращение) естественного динамического диапазона сигнала к диапазону, соответствующему возможностям аппаратуры. Помимо этого, усилитель может обеспечивать повышение уровня сигналов, зарегистрированных на дальних по отношению к ПВ каналах. Усилитель (У) служит для изменения уровня сигналов процедурами регулировки. Назначение усилителя – приведение (сокращение) естественного динамического диапазона сигнала к диапазону, соответствующему возможностям аппаратуры. Помимо этого, усилитель может обеспечивать повышение уровня сигналов, зарегистрированных на дальних по отношению к ПВ каналах.

Фильтры (Ф) – производят аналоговую частотную фильтрацию колебаний. Наиболее часто в состав сейсморегистрирующего канала включаются режекторный фильтр для подавления промышленной помехи (50 или 60 Гц), а в обязательном порядке – фильтр зеркальных частот (антиаляйсинг-фильтр). Фильтры (Ф) – производят аналоговую частотную фильтрацию колебаний. Наиболее часто в состав сейсморегистрирующего канала включаются режекторный фильтр для подавления промышленной помехи (50 или 60 Гц), а в обязательном порядке – фильтр зеркальных частот (антиаляйсинг-фильтр).

Преобразователь «аналог-код» (ПАК) осуществляет дискретизацию (оцифровку) сигнала для его записи на носители. Дискретизация производится по времени (выборка отсчётов с заданным во времени шагом) и по уровню (измерение амплитуды выборки аналогового сигнала и представление измеренного значения в виде двоичного кода ) Преобразователь «аналог-код» (ПАК) осуществляет дискретизацию (оцифровку) сигнала для его записи на носители. Дискретизация производится по времени (выборка отсчётов с заданным во времени шагом) и по уровню (измерение амплитуды выборки аналогового сигнала и представление измеренного значения в виде двоичного кода )

Регистратор (Р) осуществляет запись оцифрованного сигнала на носитель. В качестве носителя могут использоваться оптические устройства (CD, DVD, MO-диски), магнитные устройства Регистратор (Р) осуществляет запись оцифрованного сигнала на носитель. В качестве носителя могут использоваться оптические устройства (CD, DVD, MO-диски), магнитные устройства

Список литературы Www.google.kz/ Бондаренко В.М., Демура Г.В., Савенко Е.И. Общий курс разведочной геофизики: Учеб. для вузов. – М.:Norma, 1998.