550.83 Советский патент 1986 года по МПК G01V1/04 

Изобретение относится к морской сейсморазведке, в частности к устрой ствам возбуждения источников сейсмических сигналов. В сейсмоистсгчннках для морской сейсморазведки для управления исполь зуются разнообразные по типу констру ции блоки управления, Известно устройство для возбуждения источников электроискрового разряда, в котором используется блок управления, содержащий повьтающий трансформатор, выпрямитель, накопительные конденсаторы, которые для повьшения КПД снабжены управляемым коммутирующим прибором, включенным в первичную цепь повышающего тра;нсформатора. В зависимости от величины напряжения на накопительном конденсаторе посредством делителя напря жения, порогового ключа и схемы упра ления регулируется момент включения коммутирующего прибора относительно конца полупериода сетевого напряжени т.е. чем меньше заряжен накопительны конденсатор, тем больше к концу полупериода включается управляемый ком мутируемьц прибор. Этим несколько ограничивается ток заряда накопитель ного конденсатора. Однако, поскольку управление коммутирующим прибором осуществляется не по величине тока заряда, а по напряжению на конденсаторе, ток заряда должен изменяться в широких пределах. Если время заряда накопительных конденсаторов ограничить, то это повлечет за собой увеличение диапазона изменения заряд ного тока, повьшение мощности коммутирующего прибора и повышающего трансформатора. Кроме того, подобная система, при которой для заряда конденсатора используется часть периода питающего напряжения, требует значительного времени для полного заряда конденсатора и, следовательно, сокращается возможность более частого возбуждения источников сейсм ческих сигна.лов. Наиболее близким техническим решением является силовой блок исто ника сейсмических сигналов, содержа щий злектроклапаны сейсмоизлучателе в цепи которых через разрядные элем ты включены последовательно соедине ные разделительный диод и накопител ный конденсатор, источник питания и схему управления. В этом устройстве используется есь период питающего напряжения. днако, поскольку суммарная емкость акопительных корщенсаторов может остигать несколько десятков тысяч икрофарад, то при их непосредственом подключении в питающей сети моут развиваться токи в десятки ампер, ля пропускания которых щгжны силовые трансформаторы мощностью нескольо киловатт. Чтобы ограничить зарядные токи в стройстве используются бзластные езисторы. Их применение, наряду с величением габаритов устройств, сшшает его КПД, который не может быть 50% из-за потерь энергии на резисторах. Система отключения зарядной цепи на время разряда накопительных коненсаторов отличается малыми точостью и надежностью, что связано с применением электромагнитных реле.Подобная система не применима вовсе, когда требуется синхронизировать включение разрядных элементов с точностью не ниже 10-20 i-ncc. Кроме того, устройство создает значительные помехи в сети, мешая работе других устройств. Это объясняется тем, что в момент включения ; конденсаторов на заряд обязательно будет иметь место быстрьй скачок тока. Целью изобретения является повьш1ение КПД, надёжности и точности функционирования источника,Поставленная цель достигается тем, что в силовой блок источника сейсмических сигналов, содержапщй электроклапаны сейсмоизлучателей, в цепи . которых через разрядные элементы включены последовательно соединенные разделительный диод и накопительный корзденсатор, источник питания и схему упрявления, введены формирователи импульсов, логический элемент РШН, одновибратор и генератор тока с резистором обратной связи, подсоединенным к общей шине и группе электроклапанов сейсмоизлучателей, при этом каждый формирователь импульсов соединен со схемой управления и одним выходом подсоединен к своему разрядному элементу, а друпям выходом - к логическому элементу HJBi, который через одновибратор соединен с генератором тока, при этом разде3лительные диоды соединены с источни ком питания через генератор тока. Введение источника тока обеспечи вает более высокие энергетические х рактеристики и меньший уровень помех. Формирователи импульсов, логический элемент ИЛИ и одновибратор позволяют повысить надежность и точ ность, а связь общих электродов нак пительных конденсаторов с общими электродами электроклапанов и элект родом резистора обратной связи повы шает злектробезопасиость устройства На чертеже изображена схема силового блока для случая г$зуппового сейсмоисточника, содержащего два из лучателя . Число сейсмоизлучателей в группе может достигать нескольких десятков. При этом должно быть соответственно увеличено число раздел тельных диодов, накопительных конден саторов , разрядных элементов и формирователей импульсов. Источник питания 1 обеспечивает подачу на генератор 2 тока необходимого . по величине напряжения, В исходном состоянии генератор 2 тока открыт, осуществляя через разделительные диоды 3 постоянный подзаряд накопительных конденсаторов 4. Разрядные элементы 5, например тиристо ры 5, закрыты, а электроклапаны 6 обесточены, схема 7 управления, фор мирователи 8 импульсов, логический элемент ИЛИ, а также одновибратор 1 с резистором 11 обратной связи не ак тивированы. Источником питания 1 может быть, например, силовой трансформатор, подключенный к корабельной сети, а также выпрямитель и фильтр; генератор тока может быть, например, выполнен по схеме широтно-импульсного модулятора, содержащего силовой тран зистор, работающий в ключевом режиме переключающий диод и дроссель. При поступлении командных сигналов от схемы 7 управления в заданной временной последовательности активируются формирователи 8 импульсов. Формирователи 8 импульсов могут представлять собой, например, два последовательно включенных одновибра тора, вырабатьшающих два последовательных импульса. Первый импульс, пройдя через логический элемент ИЛИ .запустит одновибратор 0. Этот одновибратор выключит генератор 2 тока 094 на время, необходимое для разряда всей группы накопительных конденсаторов 4. Необходимая длительность импульса одновибратора 10 может быть порядка секунды. Вторым импульсом формирователя 8 импульсов открьшается разрядный элемент 5 и происходит разряд накопительного конденсатора 4 на соответствующий электроклапан сейсмоисточника. Сейсмоисточйик генерирует сейсмический сигнал. Цикл закончен. После окончания импульса одновибратора 10 генератор 2 тока разблокиру ется и происходит заряд накопительных конденсаторов 4 через разделительные диоды 3 постоянным током величиной, например, 1-2 А для нового цикла. Поскольку в зарядной цепи нет никаких активных сопротивлений, то нет и бесполезного расхода энергии. Сопротивлением резистора 1} ввиду его малости можно пренебречь. Повьшение КТЩ ведет к снижению массы силового трансформатора, исклю- чению баластных токоограничивающих резисторов, Благодаря наличию дросселя, являющегося элементом источника тока, при его включении проискодит постепенный, а не скачкообразной рост зарядного тока. Это снижает уровень помех, создаваемых блоком и передаваемых в сеть через силовой трансформатор. Отсутствие механических контактных систем повьшгает надежность устройства, а применение формирователей импульсов, логического элемента HJH-i, одновибратора, вьшолняемых в настоящее время с примене- кием микросхем, повышает не только j надежность, но и точность функционирования устройства, позволяя вьщерживать времена включения разрядных элe eнтoв с точностью пйрядка единиц микросекунд, что особенно важно при работе с группой сейсмоисточников. Введение связи, соединяющей общие электроды накопительных конденсаторов, электроклапанов с резистором обратной связи позволило перенести резистор обратной связи в цепь с низкими напряжениями, облегчило . снятие с него сигнала обратной связи и, кроме того, позволило индуцировать пробой изоляции электроклапанов. Поскольку источник сейсмического сигнала для моря представляет собой металлическую конструкцию. 510 ггомещённую в морскую воду, то пробой изоляции приведен к тому, что параллельно резистору I1 будет включен электроклапан, имеющий низкое сопротивление. Режим работы генератора тока заметно изменится, что можно будет зарегистрировать и отключить вьгаедпшй из строя злектроклапан. Это особенно важно в случае проведения профилактических работ при не- 9 исправном электроклапане, так как возможно поражение персонала электрическим током. Использование описьтаемого изобретения позволит значительно повысить КПД и надежность силового блока источника сейсмических сигналов, а также точность времени включения разрядных элементов, что позволит осуществить группирование источников.

СИЛОВОЙ БЛОК ИСТОЧНИКА СЕЙСМИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ, содержащий электроклапаны сейсмоизлучателей, в цепи которых через разрядные элементы включены последовательно соединенные разделительный диод и накопительный конденсатор, источник питания и схему управления, о т личающийся тем, что, с целью повышения КПД, надежности и точности функционирования источника, в него введены формирователи импульсов, логический элемент ИЛИ, одновибратор и генератор тока с резистором обратной связи, подсоединенным к общей шине и группе электроклапанов сейсмоизлучателей, при этом каз сдый формирователь импульсов соединен со схемой управления и одним выходом подсоединен к своему разрядному эле- ,1 менту, а другим выходом - к логическо (Л му элементу ИЛИ, который через одновибратор соединен с генератором тока, при этом разделительные диоды соединены с источником питания через генератор тока. ел со о о ;о