Пневматический источник сейсмических сигналов Советский патент 1983 года по МПК G01V1/04 

сд

Ot)

Иообрете}111е относится к технике воэбуждени5 упругих колебаний при сейсморазведочных работах на акваториях

Известен пневматический источник сейсмических сигналов содержащий цилиндр, шток с поршнями и электропневмоклапан. Цилиндр выполнен с возможностью перемещения oтнocfитeльнo штока с поршнями, причем диаметры крайних поршней равны и больше диаметра поршня, размещетюго между крайними поршнями. Один из крайних поршней выполнен с кольцевым уступом, в который упирает ся торец цилиндра. На среднем поршне вмонтировано кольцо, причем так, что в исходном положении источника кольцо не касается поверхности выточки, вьтолненной на вн -тре1шей поверхности , напротив кольца, .

Однак из двух сообщающихся полостей соединена с источником избыточного давления, с которым также .соединена рабочая полость электропневмоклапана, размешенного соосно в одном из крайних поршней, выполненном с кольцевым уо тупом, причем рабочая полость соединена С торцом цилиндра tl

Недостатком .этого пневмоисточника является то, что сигнал формируется за счет энергии сжатого газа и м ксимум спектральной плотности его лежит в полосе частот ниже ЮС Гц, что не дает возможности использовать этот пневмоисточник при ведении геоакустических работ по изучению верхних слоев осадочной толщи морей и океанов для поиска твердых полезных ископаемых,, где необходим высокочастотный сигнал.

Известен также пневматический ..ноточник сейсм№1еских сигналов, содержащий шток с поршнями и кольцевым уотупом и цилиндр, образующие управляющую и рабочу1 О полости, кольцевой насадок с цилиндрической горловиной, сопряженный с кольцевым уступом и охватывающий поршень, источник сжатого воэдуха и электропневмоклапан 2 } ,

Недостатком этого источника являет ся низкая сейсмическая эффективность при геоакустических исследованиях глу;.бокозалегающих горизонтов.

Целью изобретения является повышение сейсмической эффективности путем увеличения частоты излучаемого импульса,

Поставленная цель достигается тем, что в пневматическом источнике сейсмических сигналов, содержащем шток с поршнями и Кольцевым уступом и цилинд

образуюите управляющую и рабочую полос ти, кольцевой насадок с цилиндрической горловиной, сопряженный с кольцевым уотупом и охватывающий поршень, источник сжатого воздуха и электропневмоклапан, кольцевой насадок выполнен с монотонно убывающей к наружной стенке площадью поперечного сечения и снабжен радиально ориентированными сквозными каналами,

В моментвскрытия источника сжатый ,газ выталкивает воду, заполняющую насадок, в виде высокоскоростных струй в окружающук) подводную среду через струйные отверстия, расположенные по периметру насадка. Суммарный импульс, стол биков свобо.цных струй генерирует высокочастотный сейсмический сигнал.

На фиг, 1 приведен пневмоисточник, общий вид; на фиг, 2 - то же, в процессе впрыскивания высокоскоростных струй в окружающую подводную среду.

Источник состоит из щтока 1, подвижкого относительно него цилиндра 2, электропневмоклапана 3, содержащего электромагнит 4, якорь 5 в вице металлического диска с завальцованным шариком 6 и -вкладыш 7, образующий с шариком шаровой затвор. Шток 1 в крайних и средних частях переходит в поршни 8 - 1О, Поршерь 10 выполнен с кольцевым уступом 11, в который упираемся цилиндр 2. Кольцевой уступ 11 снабжен охватывающим поршень кольцевым насадком 12 с монотонно убывающей н наружной стенке площадью поперечного сечения и снабжен радиально ориентированными сквозными каналами 13, расположенными по периметру, уплотнительного элемента 14, В средний поршень 9 вмонтировано уплотнительное кольцо 15, .причем сак, что в исходном положении источника кольцо не касается поверхнооти выточки 16, вьшолненной на внутре ней поверхности цилиндра 2 напротив

кольца.

I

Цилиндр 2 и шток 1 с поршнями 8 10 образуют две полости управляющую 17 и рабочую 18, сообщающиеся друг с другом через ходовой зазор между noputнем и цилиндром и кольцевую каяа&ку 19, Одна из полостей 17 соединена каналом 2О с источником избыточного давления.21, с которым через канал 22 соединена и рабочая полость 23 электронневмоклапана 3, которая связана ка налом 24 с полостью у торца циЛищн ра 2,

Источник работает следующим образбм.

Сжптый воздух из источника избыточного давления 21 через каналы 2О и 22 поступает в полости 17 и 23, прижимает цилиндр 2 к поршню 10 и кольцевому уступу 11 и заполняет рабочую полость 18. При подаче импульгса тока в обмотку электромагнита 4 последний притягивает металлический диск якоря 5 и разгерметизирует отверстия. Сжатый воздух действует на торец цилиндра 2 и резко перемешает его в направлении поршня 9. При этом наружная нижняя часть выступа цилиндра 2 (фиг,2) уплотнена элементом 14, а длина его выбрана такой, что сжатый в хздух, находящийся в рабочем объеfile 18, начнет истекать в насадоклишь тогда, когда верхняя цилиндрическая горлов1ша пере1фоется этим выотупом. За счет энергии сжатого газа вода, заполн51КП11ая насадок, в виде высокоскоростных струй через струйные отверстия 13, расположенные по nepibметру насадка 12, впрыскивается в окружающую подводную среду, формируя высокочастотный сейсмический сигнал.

Количество отверстий, их форма и протяженность выполнены такикга, что

вода из конического расширения насадва 12 вытесняется полностью за время хода цилиндра 2 вверх и движения его в обратную сторону .(за счет проти одавления в управляющей полости) до

исходного положения.

Применение изобретения позволит , ПРОСТЫ1Й средством .форм1фовать ш 1сокочастотный сигнал и поы 1С{ггь сейсмическую эффективность пневматического иоточника при поиске твердых полезных ископаекплх на акваториях.

ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ ИСТОЧНИК СЕЙСМИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ, содержащий шток с поршнями и кольцевым уступом и цилиндр, образующие управлякущую и рабочую полости, кольцевой насадок с цилиндрической горловиной, conpstженный с кольцевым уступом и охватывающий поршень, источник сжатого воэдуха л электропневмоклапан, отличающийся тем, что, с целью повышения сейсмической эффективности путем увеличе11ия частоты излучаемого импульса, кольцевой насадок выполнен с монотонно убывающей к наружной стенке площадью поп ечного сечения и снабжен радиально ориентированными сквозными каналами.