СИСТЕМА КОНТРОЛЯ СЕЙСМИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ ДЛЯ НЕФТЕГАЗОВОЙ ОТРАСЛИ

О. А. Денисова, Р. Л. Абрамишвили

Аннотация


В статье мы предлагаем новую систему контроля сейсмической активности. Новизна
системы состоит в применении акустооптического эффекта в жидких кристаллах (ЖК).
ЖК-ячейка выступает индикатором, чье светопропускание зависит от амплитуды механиче-
ских колебаний. Принцип работы системы состоит в том, что монохроматический пучок
света, проходя через поляризатор, падает на ячейку с жидким кристаллом, сконструирован-
ную так, что жидкий кристалл находится между двумя прозрачными массивными пластина-
ми, которые разделены прокладками. Используется жидкий кристалл нематического типа
n-метоксибензилиден-n-бутиланилин (МББА). Между пластинами помещена еще одна тон-
кая пластина, способная совершать сдвиговые колебания в плоскости ячейки. Она соединена
волноводом с пьезоэлементом, воспринимающим колебания почвы, которые, в свою оче-
редь, передаются по волноводу на подвижную пластину. Далее сдвиговые возмущения рас-
пространяются в жидком кристалле. Молекулы жидкого кристалла, изначально ориентиро-
ванные гомеотропно, по достижении порогового значения амплитуды колебания отклоняют-
ся от нормали к ячейке. Свет, попадающий на ячейку, проходит через нее и фиксируется
фотоприемником. Светопропускание ячейки зависит от величины амплитуды колебаний.
Сигнал, обработанный контроллером, выводится на монитор в любом удобном виде.
Возникновение акустооптического эффекта является пороговым. Пороговое значение
амплитуды воздействия не зависит от температуры, частоты и толщины ЖК-слоя.
Зависимость угла отклонения директора жидкого кристалла от амплитуды вибрации носит
линейный характер, это упрощает калибровку датчика. Так как время релаксации ориента-
ционных эффектов в жидких кристаллах порядка 10-6 с, то системы на жидких кристаллах
более чувствительные по сравнению с твердыми кристаллами. Использование ячейки на
жидких кристаллах повысит точность и чувствительность системы контроля сейсмической
активности.
Данная система может применяться для мониторинга землетрясений при добыче углево-
дородов в зонах повышенной сейсмической активности.


Полный текст:

PDF

Литература


Вибрации в технике: справочник: в

т. / Ред. совет: В.Н. Челомей (пред.). М.:

Машиностроение, 1981. Т. 5. Измерения и

испытания / Под ред. М.Д. Генкина. 1981.

с.

Макаров А.Б. Практическая геомеха-

ника. М.: Изд-во «Горная книга», 2006. 391 с.

Труды Международного научного

симпозиума «Неделя горняка-2015»: Сб. ст.

Отдельный выпуск научно-технического

журнала «Горный информационно-аналити-

ческий бюллетень. М.: Изд-во «Горная

книга», 2015. № ОВ1. 664 с.

Асланов Т.Г., Тагиров Х.Ю., Магомедов

Х.Д. Влияние пространственного рас-

положения сейсмодатчиков на точность

определения гипоцентра землетрясения //

Вестник Дагестанского государственного

технического университета. Технические

науки. 2016. № 4 (43). С. 73–84.

Shearer P.M. Introduction to Seismology.

Cambridge University Press, 2009. 412 p.

Денисова О.А. Распространение уль-

тразвуковых волн в твист — структурах

жидких кристаллов // Жидкие кристаллы и

их практическое использование. 2011. № 2.

С. 62–65.

Денисова О.А., Чувыров А.Н.

Резонансное изменение скорости попереч-

ных акустических волн в твист-структурах

жидких кристаллов // Жидкие кристаллы и

их практическое использование. 2011. № 3.

С. 25–29.

Денисова О.А., Чувыров А.Н. Оптические

датчики вибрации на основе жидких

кристаллов с гомеотропной ориентацией

молекул // Электронный научный журнал

«Нефтегазовое дело». 2011. № 5. С. 367–375.

Денисова О.А., Чувыров А.Н. Релаксация

директора при азимутальной неста-

бильности жидких кристаллов // Жидкие

кристаллы и их практическое использование.

№ 1. С. 52–58.

Денисова О.А., Чувыров А.Н. Структурные

переходы в жидких кристаллах, вли-

яние осциллирующих потоков и электриче-

ских полей. Германия, 2012.

Денисова О.А. Турбулентный режим

течения жидких кристаллов при действии

гармонического сдвига // Научное обозрение.

№ 1. С. 34–36.

Денисова О.А. Один из методов экс-

периментальных исследований жидких кри-

сталлов // Электротехнические и информаци-

онные комплексы и системы. 2013. Т. 9. № 2.

С. 107–113.

Денисова О.А., Чувыров А.Н. Акустический

аналог перехода Фредерикса в быстро

осциллирующих потоках жидких кристаллов

// Жидкие кристаллы и их практическое

использование. 2013. № 2 (44). С. 37–41.

Леонов В.В., Денисова О.А. Электродинамика

сдвигового действия и реализация

режима турбулентности в конденсированных

средах // Электротехнические и информаци-

онные комплексы и системы. 2015. № 2.

С. 90–97.

Denisova O., Abramishvili R. Nonlinear

orientation effect in liquid crystals to create a

linear displacement sensor // MATEC Web of

Conferences 13. Сер. «13th International

Scientific-Technical Conference «Dynamic of

Technical Systems». 2017. С. 02008.

Денисова О.А., Абрамишвили Р.Л.

Жидкокристаллическая ячейка для индика-

ции контроля и измерения уровня жидких

сред // Электротехнические и информацион-

ные комплексы и системы. 2017. Т. 13. № 1.

С. 98–111.


Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.