专利名称：能量定向激发装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种能量定向激发装置，具体地，涉及一种在地球物理勘探中产生定向能量的能量定向激发装置。
背景技术：
在地球物理勘探中，特别是多分量地震勘探中，通常需要在地面产生横波震源，也就是一种定向的能量，否则会导致测量结果不准确。通常，在铁道附近，可以将火车停在轨道上压住枕木，再用横向锤击打枕木从而产生横波。但是，这种方式在实际施工时不是很灵活，而且需要占用很大的场地，而且在没有铁道的地方无法使用上述方法，目前也没有一种很好的横波可控震源或定向能量产生器。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种能量定向激发与检测系统，该系统能够利用简单易实现的方法产生定向能量。为了实现上述目的，本实用新型提供一种能量定向激发与检测系统，该系统包括能量定向激发装置、能量源、能量接受装置和能量检测装置，所述能量源产生的能量通过所述能量定向激发装置传递到所述能量接受装置，所述能量检测装置连接到所述能量接受装置，在其特征在于，所述能量定向激发装置为一端开口一端封闭的筒体，所述能量源设置在所述能量定向激发装置中。优选地，所述能量定向激发装置为刚性金属材料制成。优选地，所述能量定向激发装置还包括设置在所述筒体上的手持柄。优选地，所述能量源为炸药。优选地，所述炸药在所述能量定向激发装置中靠近所述筒体的封闭端设置。优选地，所述能量定向激发装置的筒体的开口端相邻并朝向所述能量接受装置设置。优选地，所述能量定向激发装置的筒体的高度H=M/^"，其中k为空气冲击波的物性参数，0. 5彡k彡1，m为所述炸药的质量，单位为kg。优选地，所述能量定向激发装置的筒体为圆筒。优选地，所述能量定向激发装置的筒体的半径R=J^，其中m为所述炸药的质
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量，单位为kg，P为炸药的密度，单位为kg/m3。优选地，所述能量接受装置为枕木。优选地，所述能量定向激发装置的筒体的开口端与所述枕木的一端对齐地相邻设置。通过上述技术方案，采用一端封闭的筒体来作为能量定向激发装置，不但能够较好地解决地理勘探时产生的对定向能量的要求，易于控制能量的大小，而且结构简单，操作方便，方便野外施工时携带和使用。本实用新型的其他特征和优点将在随后的具体实施方式
部分予以详细说明。
附图是用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式
一起用于解释本实用新型，但并不构成对本实用新型的限制。在附图中图1是本实用新型的能量定向激发装置的示意图。附图标记说明1筒体11封闭端12开口端2手持柄
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式
进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式
仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。本实用新型提供一种能量定向激发与检测系统，该系统包括能量定向激发装置、 能量源、能量接受装置和能量检测装置，所述能量源产生的能量通过所述能量定向激发装置传递到所述能量接受装置，所述能量检测装置连接到所述能量接受装置，在其特征在于， 所述能量定向激发装置为一端开口一端封闭的筒体1，所述能量源设置在所述能量定向激发装置中。通过本实用新型的上述技术方案，设置在能量定向激发装置中的能量源能够产生能量，该能量经过能量定向激发装置的定向处理后成为定向能量后被能量接受装置所接受，能量检测装置用来检测能量接受装置的接受情况。其中，所述能量定向激发装置为一端开口一端封闭的筒体1，当设置在能量定向激发装置中的能量源产生能量时，该筒体1能够控制能量朝着筒体1的开口方向传输，从而起到产生定向能量的作用。因此，在使用时，能量定向激发装置的筒体1平放，也就是筒体1的高度方向沿水平方向设置，封闭端11和开口端12沿水平方向排列。能量源设置在能量定向激发装置中， 能量接受装置设置在能量定向激发装置的筒体1的开口一侧，以便于接受能量定向激发装置产生的定向能量，在用能量检测装置对能量接受装置所接受到的能量进行测量，从而利用本实用新型提供的系统完成能量的定向激发与检测。优选地，所述能量定向激发装置为刚性金属材料制成。刚性的金属材料不仅能够很好地削弱其他方向上的能量，而且强度较高，适合在野外恶劣的条件下反复使用。另外，需要说明的是，本实用新型的能量定向激发装置的筒体1的侧面和封闭端 11可以一体形成，也可以分别成型后通过任何现有的适用的连接方式连接在一起。所以， 筒体1的侧面和封闭端11可以一体地铸造成型，也可以分别铸造成型后连接在一起，而且侧面和封闭端11也可以由不同的材料制成，本实用新型的能量定向激发装置的材料并不限于上述优选实施方式，任何适合在地质勘探情况下使用的材料都可以应用到本实用新型中。优选地，所述能量定向激发装置还包括设置在所述筒体1上的手持柄2。由于地质勘探大都在野外进行，因此测试和试验设备的结构简单和易于携带是非常重要的因素。本实用新型优选地给能量定向激发装置的筒体1加装了手持柄2，从而使使用者可以方便地携带和操作。优选地，所述能量源为炸药。本实用新型的能量源需要在能量定向激发装置的筒体1中产生能量，因此要求能量源体积较小，便于容纳在筒体1中。而炸药在野外的地质勘探中非常常用，易于获得，而且使用起来方便可靠，易于控制能量的大小。优选地，所述炸药在所述能量定向激发装置中靠近所述筒体1的封闭端11设置。 这是为了便于使用，这样设置无需测量即可知道炸药距离筒体1的开口端12的距离，从而适应地选择能量定向激发装置的筒体1的高度，这将在下文进行介绍。优选地，所述能量定向激发装置的筒体1的开口端12相邻并朝向所述能量接受装置设置。这样设置可以更好地控制能量的方向，让能量在传输过程中始终都沿着筒体1的方向，而不会使能量由于从筒体1进入空气而发生方向的分散，从而造成能量的损失以及定向能量的破坏。优选地，所述能量定向激发装置的筒体1的高度H=M/5，其中k为空气冲击波的物性参数，0. 5彡k彡1，m为所述炸药的质量，单位为kg。上述等式中的k为空气冲击波的物性参数，该参数的值根据不同情况而有所变化，通常取值为0. 5至1，一般情况下取值为0. 6。需要说明的是，上述等式右边的表达式表示炸药放置点与最大破坏面之间的半径，本实用新型优选地令能量定向激发装置的筒体1的高度等于上述半径值，表示当炸药放置点为封闭端11处，最大破坏面则刚好在开口端12处，也就是说能量接受装置设置在筒体1的开口端12处为最佳，并且能量传输的整个过程都是在筒体1中进行，能量的方向性好而且损失最小。优选地，所述能量定向激发装置的筒体1为圆筒。这是因为圆筒的截面积较大而且节省材料。优选地，所述能量定向激发装置的筒体⑴的半径R= ，其中m为所述炸药
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的质量，单位为kg，P为炸药的密度，单位为kg/m3。从上述公式可以看出，筒体1的半径是由炸药用量的球体的半径确定的。优选地，所述能量接受装置为枕木。在地理勘探试验中，通常使用枕木来作为接受振动能量的物体。炸药爆炸引起的空气膨胀，从而产生空气冲击波撞击枕木，引起枕木横向移动，通过枕木的移动就可以产生枕木与地面的切向摩擦力，在一定程度上获取可以满足横波激发的震源的需要。优选地，所述能量定向激发装置的筒体1的开口端12与所述枕木的一端对齐地相邻设置。这是为了使能量的传输过程都在筒体1内完成，从而提高能量的定向性，减少能量的损失，这在上文已经进行了分析和介绍，此处不再赘述。优选地，所述封闭端11上具有引线孔。在本实用新型的能量定向激发装置中引爆炸药时，由于炸药通常邻近封闭端11设置，或者即使炸药并不邻近封闭端11设置，都可以将炸药引线从封闭端11 一侧的引线孔穿出，从而引爆炸药。而且以这种方式引爆炸药的操纵性和安全性也更高。优选地，所述封闭端11的筒壁厚度大于筒体1其他部分的筒壁的厚度。这是为了防止炸药爆炸的能量毁坏封闭端11，提高能量定向激发装置的强度，更好地控制能量的定向传输。以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。另外需要说明的是，在上述具体实施方式
中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。此外，本实用新型的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。
权利要求1.一种能量定向激发与检测系统，该系统包括能量定向激发装置、能量源、能量接受装置和能量检测装置，所述能量源产生的能量通过所述能量定向激发装置传递到所述能量接受装置，所述能量检测装置连接到所述能量接受装置，在其特征在于，所述能量定向激发装置为一端开口一端封闭的筒体(1)，所述能量源设置在所述能量定向激发装置中。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述能量定向激发装置为刚性金属材料制成。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述能量定向激发装置还包括设置在所述筒体⑴上的手持柄O)。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述能量源为炸药。
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述炸药在所述能量定向激发装置中靠近所述筒体⑴的封闭端(11)设置。
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述能量定向激发装置的筒体(1)的开口端(1 相邻并朝向所述能量接受装置设置。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述能量定向激发装置的筒体(1)的高度 H=M/^，其中k为空气冲击波的物性参数，0.l，m为所述炸药的质量，单位为kg。
8.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述能量定向激发装置的筒体(1)为圆筒。
9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述能量定向激发装置的筒体(1)的半径R=J^，其中m为所述炸药的质量，单位为kg，P为炸药的密度，单位为kg/m3。 \ 4ρπ
10.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述能量接受装置为枕木。
11.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，所述能量定向激发装置的筒体(1)的开口端(1 与所述枕木的一端对齐地相邻设置。
12.根据权利要求1或5所述的系统，其特征在于，所述封闭端(11)上具有引线孔。
13.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述封闭端(11)的筒壁厚度大于筒体 (1)其他部分的筒壁的厚度。
专利摘要本实用新型公开了一种能量定向激发与检测系统，该系统包括能量定向激发装置、能量源、能量接受装置和能量检测装置，所述能量源产生的能量通过所述能量定向激发装置传递到所述能量接受装置，所述能量检测装置连接到所述能量接受装置，在其特征在于，所述能量定向激发装置为一端开口一端封闭的筒体(1)，所述能量源设置在所述能量定向激发装置中。通过上述技术方案，采用一端封闭的筒体来作为能量定向激发装置，不但能够较好地解决地理勘探时产生的对定向能量的要求，易于控制能量的大小，而且结构简单，操作方便，方便野外施工时携带和使用。
文档编号G01V1/104GK202204933SQ201120233089
公开日2012年4月25日 申请日期2011年7月4日 优先权日2011年7月4日
发明者刘胜, 文雪康, 杨克明, 杨宇, 杨继友, 汪学武, 钟家均 申请人:中国石化集团西南石油局, 中国石油化工集团公司