Пневматический источник сейсмических сигналов для акватории Советский патент 1991 года по МПК G01V1/137 

Изобретение относится к технике морской сейсморазведки, к устройствам возбуждения сейсмических сигналов в водной среде за счет резкого выброса сжатого воздуха из рабочей .камерыа

Известен пневматический источник сейсмических сигналов, обеспечивающий повышенную скорость вскрытия рабочей камеры, содержащий корпус с рабочей камерой, выхлопное отверстие с кольцевой насадкой, закрытое тарелью со штоком На другом конце штока имеется поршень, входящий в управляюпсю камеру, образованную цилиндром с дном и поршнемо

Недостатком источника является то, что при вскрытии источника в тот

момент, когда тарель начинает движение, в управляющей камере уже проис оходит сжатие воздуха, что резко умень00шает скорость вскрытия рабочей камеры и соответственно К1Щ сейсмоисточника.

00

Известен также пневматический источник сейсмических сигналов, содержащий фигурный шток с запорным органом, цилиндр, перемещающийся по штоку, разгонную кольцевую насадку, управляющую и рабочую камерыо

Однако и этот источник имеет недостаток, который заключается в том, что при перемещении цилиндра в управляющей камере нарастает давление, которое уменьшает скорость вскрытия рабочей камеры цилиндром Наиболее близким техническим реше нием к предложенному является источник сейсмических сигналов для акваторий, содержащий корпус с выхлопными окнами, перекрытыми цилиндром, электропневмоклапан и систему подвода сжатого воздухао Этот источник имеет то недостато что при вскрытии цилиндром рабочей камеры он одновременно сжимает воздух в управляющей камере, что снижае скорость цилиндра и КПД сейсмоисточникаоЦель изобретения - повышение КВД сейсмоисточника за счет уменьшения времени вскрытия выхлопных оконо Поставленная цель достигается тем что в пневматическим источнике сейсмических сигналов для акваторий, содержшцем корпус с выхлопными окнами, перекрытыми цилиндром, источник сжатого воздуха, электропневмоклапан и систему подвода сжатого воздуха, внутри корпуса размещен толкател в виде перфорированной двухступенчатой гильзы, первая ступень которой соединена каналами с окружающей средой, а вторая - с источником сжатого воздуха, а встречные торцы двухступенчатой гильзы и цилиндра снабжены выступами, выполненными с возможностью сопряженияо На фиго1 изображена схема пневматического источника сейсмических сигналов; на фиго2 - положение подвижных частей . сейсмоисточника в момент заполнения рабочей камеры, на фиГоЗ - положение подвижных частей сейсмристочника в момент его срабатыванияИсточник состоит из корпуса 1 с выхлопными окнами 2 и отверстиями З заглушки 4, крьшки 5, хомутов 6, зл тропневмоклапана 7 с якорем 8 и сол ноидом 9о В крышке 5 имеются каналы 10 и 11 и подпружиненное кольцо 12 с фиксатором 13о Выхлопные окна 2 п рекрыты цилиндром 14 с венчиком 15 и с выступом 16о На корпусе 1 имеет ся штуцер 17 и ступени 18 и 19 о Внутри корпуса 1 размещен толкатель 20 в виде перфорированной.двухступенчатой гильзы с отверстиями 21 и выступом 22 и ступенями 23 и 24.Первая ступень 23 соединена каналами с окружающей средой, а вторая ступень 24 с. источником сжатого воз духа с Источник работает следующим обраСжатый воздух поступает в штуцер 17 и, воздействуя на ступени 19 и 23, перемещает толкатель 20 в сторону электропневмоклапана 7, Толкатель 20 перемещает цилиндр 14 до у пор а в кольцо 12 и фиксатор 13. В это время вскрывается отверстие 21, и сжатый воздух начинает поступать внутрь корпуса 1 (в дальнейшем будем называть рабочей камерой) В связи с тем, что наружный диаметр цилиндра больше диаметра источника в месте уплотнения кольца 12 и цилиндра 14, то образуется сила . прижатия, которая держит цилиндр 14 в таком состоянии, как показано на фИГо1с, Сжатый воздух заполняет рабочую камеруо В определенный момент времени, который будет определяться разностью диаметров первой и второй ступеней гильзы, цилиндр 14 начнет движение назад в исходное положение« Это произойдет потому, что площадь торца толкателя 20, обращенного в сторону выхлопных окон 2, больше, чем площадь противоположного торца, определяемая разностью диаметров ступеней гильзыо Оба торца находятся под рабочим давлением (соединение толкатель- 20 - цилиндр 14 негерметично), а полость, образованная ступенями 18 и 24, сообщена с окружающей средой, и давлением в ней, по сравнению с давлением в рабочей камере, можно пренебречь После того как толкатель 20 вернется в исходное состояние, дозаполнение рабочей камеры сжатым воздухом произойдет по посадке между толкателем 20, внутренней поверхностью корпуса 1 и по отверстию 21 о Источник примет положение, показанное на фиго1о После этого он готов к работе. При подаче электрического импульса на соленоид 9 электропневмоклапана 7 якорь 8, втягиваясь вовнутрь соленоида, перепускает сжатый воздух по «каналам 10 и 11, ;; под венчик 15 цилиндра 14о Цилиндр 14 начинает движение, происходит разуплотнение торца цилиндра 14 и кольца 12, и сжатый воздух, воздействуя уже на всю площадь венчика 15, начинает придавать ему ускоренное движение В связи с тем, что управляющая камера отсутствует, а давление в рабочей камере не возрастает (т.к„ на сколько цилиндр I4 переместился, столько же места он освободил впереди себя), то цилиндр 14 приобретает высокую скорость, резко вскрывает рабочую камеру, и окатый воздух, вырываясь наружу через выхлопные окна 2, порождает в воде сейсмический сигнал повьшенной энергиио В это вре мя выступ 16 цилиндра 14 сопрягается с выступом 22 толкателя 20, и в обра зовавшейся полости начинает сжиматься воздух Цилиндр 14 тормозится (сМофиг.З), В связи с тем, что давле ние в рабочей камере резко снизилось сжатый воздух, постоянно поступающий в штуцер 17, воздействует на ступень 23 толкателя 20 и посылает его вместе с цилиндром 14 до упора, в уплотнительное кольцо 12 (смофиго2)о Цикл работы закончен. 1 8 В связи с тем, что постоянно действующая сила прижатия цилиндра 14 не-; значительна (чуть больше веса цилшадра), а сила, действующая на торец : цилиндра 14 при вскрытии рабочей камеры, релика, также будет велика и скорость цилиндра 14 Это позволяет резко открывать выхлопные окна 2 и создавать большую площадь излу 1вния сигнала, что, в свою очередь, положительно скажется на энергии первого пика давления, который и определяет эффективность источника в целом. 1. .. , Использование предложенного изобретения позволит значительно увеличить скорость вскрытия рабочей камеры, что, в свою очередь, увеличивает амплитуду излучаемого сигнала и, в конечном счете, К1Щ источника XXXXXvl 4/г./

.17

фиг.г

фиг.З

ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ ИСТОЧНИК СЕЙСМИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ ДЛЯ АКВАТОРИЙ, содержащий корпус с выхлопными окнами, перекрытыми цилиндром, источник сжатого воздуха, электропневмоклапан и систему подвода сжатого воздуха, отличающийся тем, что, с целью повьш1ения КПД сейсмоисточника за счет уменьшения времени вскрытия выхлопных окон, внутри корпуса размещен толкатель в виде перфорированной двухступенчатой гильзы, первая ступень которой соединена каналами с окружшощей средой, вторая с источником сжатого воздуха, а встречные торцы двухступенчатой гильзы и цилиндра снабжены выступами, выW полненными с возможностью сопряжения с: