用于产生椭园偏振剪切波的设备制造技术

用于产生一受控参数的椭圆偏振剪切波，使之传入大地介质的装置。该装置由一基板，反作用块和驱动器装置所组成。基板用以无定向地阻止的方式和大地介质相接合，反作用块和驱动器装置固定于基板内，并可供给能量，以将横向往复力传给基板，基板则以一受控的旋转速率施加一预定的合力。（*该技术在2007年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
一般地说，本专利技术涉及地震剪切波发生器，而更明确但不是作为限制地说，它涉及用于在大地介质中产生椭圆偏振剪切波的振动器设备。本申请人了解到还没有先有技术涉及产生椭圆偏振剪切波或者将这些剪切波用于任何形式地震探测的方法或设备。有关先有技术的检索显示，可能最相近的先有技术是美国专利第3，208，935和3，034，594号，它们各自提供了一种产生扭力剪切波的相当陈旧的教导。这些发生器的每一个都讲到一种弯曲或扭转大地介质一表面的装置以产生这种扭力波的能量。产生这种扭力波是企图感应绕一条沿传播方向延伸的轴线的旋转粒子运动，即扭转。这是一种和椭圆偏振剪切波完全不同形式的地震波。本专利技术涉及产生椭圆偏振剪切波和将上述剪切波能量耦合到大地表面的结构，用于各种地震测深技术中的其后的检测。本专利技术包括一块与大地接合的基板，这种基板是不定方向反抗水平移动的，并且由电动或液压装置驱动，驱动装置至少沿两个方向以受控的相位和角度关系对基板施加一种往复线性力，从而在大地上感应产生按照一预定椭圆函数运转的一种偏振剪切波。更准确地说，一种振动器可以用传统的方式中心安置在一辆卡车上，并且可以包括一起重装置和载有一种与之相连接的反作用块的基板，振动器还可以包括例如多个正交排列的驱动活塞，活塞以受控的相位差在基板上被径向地推动，从而在大地介质中感应椭圆偏振剪切波。因此，本专利技术的一个目的是提供一种椭圆偏振剪切波的振动源。本专利技术的另一个目的是提供一种椭圆偏振剪切波源，就其真正的剪切波输出而言是易于控制而且可靠的。本专利技术还有一个目的是提供一种剪切波振动器，该振荡器易于控制以输出包括圆偏振，椭圆偏振，平面偏振或特征图象偏振的若干种剪切波中任何一种。本专利技术再一个目的是提供一种剪切波发生器，该发生器同样产生没有二次谐波即倍频分量的压缩波。本专利技术的最后一个目的是提供一种通用形式的振荡器，该振荡器适用于垂直地震剖面，线性和3维地震测量和一般的地震探测。当配合说明本专利技术的附图阅读时，根据以下的详尽描述，本专利技术的其余目的和优点就会很清楚。图1是根据本专利技术产生的输出信号各种形式的几何图形;图2是以中心装载的方式放置在运载车辆上的一椭圆偏振剪切波振动器的一个侧视图;图3是一个带有剖切表示零件的振动器基板一顶视图;图4A是图3基板的一个垂直剖面视图;图4B是可用于图4A振动器的一种可供选择形式的结构。图5是含有一种楔子形结构的基板底部的一个视图;图6是一种可替换型式的剪切波发生器带有以剖切表示零件的基板的顶视图;图7是带有以剖切表示零件的图6的基板的侧视图;图8是一个图6基板的侧视图，说明齿轮传动和提升机构;图9是一个方框图，说明用于本专利技术的电子控制线路;图10是一个用于本专利技术的液压控制线路;图11是一个图8提升结构的顶视图;以及图12是为使用图6基板的一种可替换型式的提升机构的一个顶视图。图1说明一些不同的剪切波的图形，即偏振，这些波都可以由本专利技术的装置产生。利用一种如同时申请的专利申请中所公开的基本偏心旋转载重换能器可以产生圆偏振剪切波10，平面偏振剪切波12和14也可以类似地产生。利用振动基板和本专利申请公开的反作用力方法，可以产生比较通用的椭圆剪切波16，18，20和22以及角平面偏振剪切波24。此外，本专利技术的最佳实施例可以实现很精确的控制，能够在大地介质中产生一种特征图象形式的偏振波26。图2说明在一运输车辆32上中心配量的本专利技术的一种最佳形式。车辆32包括一特别制成的两部分车架34a和34b，以及一多个轮子36，同时包括一延伸经过中部的托架38。托架38为一起重装置40提供了支撑，起重组合件40下面载有一振动器42。特殊设计的重型车辆32用于地震工作已经多年，这些传统的车辆都可以从起重机载运车公司买到。起重组合件40是一种和中心配置的振动器托架一起使用并包括一桥式部件的标准型的起重装置，该桥式部件有一对垂直活塞杆44、46(左右两侧)，活塞杆可通过液压使套筒48，50分别向下移动，从而向上提起该运输载重车辆32的一部分重量，以起着在振动器42基板52上的压紧装置的作用。基板52包括夹紧机构，例如用来使基板和大地保持稳固接合的楔子54。楔子54被配置成保持基板52能沿不定方向反抗横向移动。左右两侧的活塞杆44，46各自向下延伸例如和一块板56牢固地接合，板56经过横架58，60固定到纵向管件62。两个或多个纵向管件62于是固定于气垫座64上，气垫座64则隔振地再固定到悬置的基板52，这些下面还会进一步描述。图3和图4A说明一振动器42的基板52。基板52包括一最好用钢制成的并有侧壁70一底板72和一顶板74的扁圆柱壳体。基板52悬置在多个气压包隔振座64下方。在这情况下气压座64是正交配置的，由于它们适配于通过柱76而连接到提升机构78。当基板52处在非使用位置，例如沿高速公路行驶过程中时，安全链80为基板52提供垂直支承。提升机构78和柱76仅仅是图2中所见到的和托架38相关联的起重机构的一个同等装置。用固体金属制成的一种反作用块82，其直径略小于圆柱侧壁70的内径，反作用块82以隔振的方式支承在基板52内。反作用块82包括一用作校中心孔的中心沉孔84。因此，一个固定在提升机构78的校中心方管86向下伸入轴向沉孔84，管86利用气垫座88的正交阵列被隔振地固定在通常的方形孔84的各边。反作用块82被限制在基板52内，但由于反作用块在其下面另外由气垫座90的一正交阵列支撑，因此，通常是自由地浮置在基板52内。反作用块82通过正交排列具有接触滚轮94的径向可延伸的轴或杆端92相对基板52起作用。每条轴92于是被往复地驱动以推向形成在圆柱侧壁52内壁的一条相应的平滚道95上。轴92实际上是一液压反作用器96的外部杆端，而滚轮94和侧壁70的平滑表面95保持持续的接触。四个这种液压反作用器以正交排列配置在反作用块82内，同时各自向着形成在侧壁70内壁上平滑表面95施加一径向往复的力。因此，每个液压反作用器96包括一个与一环形肩壁100和密封另件(未示出)以及一内孔壁102一起形成的径向排列对齐的唧筒98。一双杆端活塞104有一内杆端106和一实际上是轴92的外杆端，该双杆端活塞104被配置成在圆柱筒98内用以作往复运动。根据公认的振动器结构技术，沿着唧筒壁和孔可以使任何各种青铜衬垫，密封零件和密封圈的组合。在配置在作用块82上表面伺服控制阀112的控制下，把液压流体经过通道108和110注入到活塞104的相对的侧面。一种公知型式的线性可调差变压器(LVDT)被用来提供相对于活塞位移的校正反馈误差。因此线性可调差接变压器线圈114被配置在一径向沉孔116内，而线性可调差接变压器的传感器触杆118在其内往复运动。电路(未示出)连接于线性可调差接变压器114和伺服控制阀112之间，以及用公知的方式连接到中央电子控制线路。检修孔120提供对电气线路和液压线路进行连接的方便。一种标准型式的振动器控制电子设备可以用来发出具有预定频率，幅度和宽度的，必需的控制信号。利用可从俄克拉何马州庞卡市佩尔科电子公司(Pelco Electronics Corp of Ponca City，Oklahoma)买到的前进1，4型地震振动器电子设备(A本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于产生大地介质中的椭圆偏振剪切波的装置，其特征在于包括：－包括一无定向地阻止相对于所述大地介质运动的大地接合表面的基板装置；以及－固定在接近所述的基板装置，并且产生一通常平行于大地接合表面，与无定向阻力相反的作用力的作用力产生装置 ，该作用力是瞬时线性的，但以一预选的角速度相对于所述基板装置的所述大地接合表面内的一点转动。

【技术特征摘要】
US 1986-8-18 897,434书中所限定的本发明的精神和范围。权利要求1.用于产生大地介质中的椭圆偏振剪切波的装置，其特征在于包括-包括一无定向地阻止相对于所述大地介质运动的大地接合表面的基板装置；以及-固定在接近所述的基板装置，并且产生一通常平行于大地接合表面，与无定向阻力相反的作用力的作用力产生装置，该作用力是瞬时线性的，但以一预选的角速度相对于所述基板装置的所述大地接合表面内的一点转动。2.如权利要求1所述的装置，其特征在于所述作用力产生装置包括可转动地固定于所述基板装置偏重装置;以及以一预选的轨道旋转速度推动所述偏重装置的驱动装置。3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，其中所述作用力发生装置包括可动地固定于所述基板装置上的反作用块装置;配置在所述反作用块装置内，并能驱动以径向地施加交替的推-拉力来克服所述基板装置的无定向阻力的第一活塞装置;配置在所述反作用块装置内，并以一不同于所述第一活塞装置的选定角度排列的第二活塞装置，所述第二装置能驱动以径向地施加交替推-拉力来克服所述基板装置的无定向阻力;以及控制所述第一和第二活塞装置的往复驱动速率的装置。4.如权利要求1所述的装置，其特征在于其中所述作用力产生装置包括至少一对反向转动的轴间隔地，平行排列配置以用作在所述基板装置内制成轴颈转动;固定在所述各根轴上，以镜象排列的至少一对扁重;以及用以在受控的旋转速度下反向转动至少一对所述转轴的装置。5.如权利要求3所述的装置，其特征在于其中所述第一和第二活塞装置各包括形成在所述反作用块内的一径向排列唧筒;配置在所述唧筒内往复运动的，并且伸出一杆端贴近所述基板装置的活塞装置;在所述活塞装置的相对的两侧交替地注入液压流体通道装置，以使所述杆端径向向外地往复运动，并和所述基板装置接触。6.如权利要求5所述的装置，其特征在于其中每个活塞包括从杆端部移动的接触滚轮装置，以及每个基板装置包括一座架固定起来以增大与接触滚轮装置相接触的一内缘表面，用以在所述活塞装置径向向内缩回时传递作用力;因而每个活塞装置对于所述基底装置具有推-拉接触。7.如权利要求3所述的装置，其特征在于其中所述第一和第二活塞装置各包括一对形成在所述反作用块相对侧面的径向排列的唧筒;一对配置在对应的唧筒内往复运动并伸出一杆端贴近所述基板装置对应的相对侧面的活塞装置;以及为了使杆端往复运动和所述基板装置接触，用以以受控的相位关系在所述每个活塞装置相对的侧面交替地注入液压流体的通道装置。8.如权利要求3所述的装置，其特征在于其中所述基板装置包括包括所述大地接合表面的一个底板;以及固定在围绕所述底板周围，与所述活塞装置相接触并接受所述活塞装置作用力的一侧壁。9.如权利要求5所述的装置，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：杰克H科尔，
申请(专利权)人：康诺科有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]