Генератор сейсмических волн Советский патент 1984 года по МПК G01V1/135 

1

Изобретение относится к устройствам для возбуждения сейсмических колебаний невзрывными способами.

Известен генератор сейсмических сигналов, состоящий из импульсного электрического двигателя и трансформатора сил и линейных перемещений, передакнцего усилие от двигателя к излучателю С13.

Однако известнь й генератор имеет сложную конструкцию, невысокий КПД и низкую удельную мощность. Из-за от сутствия смазки трущихся поверхностей он имеет небольшой ресурс работы

Наибрлее близким к изобретению является генератор сейсмических волн содержащий образующие гидравлический трансформатор сил и линейных перемещений герметичный корпус и индуктор с обмоткой возбуждения, разделяющий корпус на две камеры, у одной из которых стенка выполнена подвижной С 2 3

Данный генератор сейсмических волн имеет сложную конструкцию, быст роизнашивающиеся элементы - пружины, клапаны, подщипники скольжения, снижаклцие Надежность и ресурс работы.

Цель изобретения - упрощение конструкции, повыщение надежности и ресурса.работы, а также повьщ1ениесейсмической эффективности за счет увеличения частоты повторения силовых воздействий.

Поставленная цель достигаетсд тем, что в генераторе сейсмических волн, содержащем образующие гидравлический трансформатор сил и линейных перемещений герметичный.корпус и индуктор с обмоткой возбуждения, разделяющий корпус на две камеры, у одной ИЗкоторых стенка выполнена подвижной, камера с подвижной cTeifiкой заполнена токопроводящёй немагнитной жидкостью, отделенной герметичной упругой диафрагмой, закрепленной на индукторе, от другой камеры, которая заполнена ферромагнитной жидкостью. VВ центре камеры с токопроводящёй немагнитной жидкость размещено полое тело, жестко закрепленное на корпусе.

На фиг. 1 показан генератор сейсмических волн, в исходном СОСТОЯНИИ}

на фигt 2 - то же, в момент максимального смещения подвижной стенки. Генератор сейсмических волн содержит герметичный корпус 1 и индуктор 2 с обмоткой 3 возбуждения.

005972

образующие гидравлический трансформатор сил и линейных перемещений. На индукторе 2 закреплена герметичная упругая диафрагма 4, разделякицая корпус на две камеры - нижннно и верхнюю. Корпус 1 сверху закрыт крьпнкой 5, имеющей щтуцер с клапанами 6 и бoлтa Q 7. Нижняя камера выполнена с подвижной стенкой в виде JQ упругой излучающей 11 илин4рической мембраны 8, размещенной меаду кор. пусом 1 и нижней крынпсой 9, на которой изнутри закреплено полое тело, например, в виде цилиндра 10, размеJJ щенного соосно излучакнцей мембране. Нижняя камера заполнена немагнитной токопроводящёй жидкостью 11, например диамагнитным металлом с низкой температурой плавления (гал20 ЛИЙ, церий, ртуть и др.). Верхняя полость (над диафрагмой) частично заполнена ферромагнитной жидкостью

12,например мелкодисперсным ферропородком в органическом наполнителе.

25 .Изменяя давление воздуха в зоне

13,можно регулировать исходное положение диафрагмы 4 относительно индуктора 2 с охоткой 3 возбуждения

(т.е. начальный немагнитный зазор.

30

Генератор сейсмических волн работает следунйцим образом.

При подаче в обмотку 3 импульсного электрического тока возникает импульсный магнитили поток, замыкаю щийся через 2 (фиг.1), зону 14 ферромагнитной и зону 15 toкопроводящей жидкостей. В зоНе 15

согласно закону электромагнитной индукции наводится ток, направленный противоположно току обмотки 3, в результате между указанными токоведуощми контурами возникает здектродйнамическая сила отталкивания, отбрасывакщая жидкость 11 из зоны 15 вниз. С другой стороны при возбуждении обмотки 3 ферромагнитная жидкость 12 втягивается внутрь обмотки из зоны

14,перемещая диафрагму 4 вниз. При этом развивается электромагнитная сила притяжения, дбйствуквцая вниз.

Обе силы, действуя в одном направлении (вниз), создают импульсное гидродинамическое давление в жидкости 1 1 , мембрана 8 расширяется, мируя сейсмическую волну в грунте. Возврат генератора в исходное положение после затухания тока обмотки 3 происходит под действием упругих

5 1

свойств жидкостей 11 и 12 мембраны . 8, диафрагмы 4 и грунта, поскольку колебания происходят в диапазоне упругих переме(цений последнего. Металлический цилиндр 10 с полостью 16 предназначен для уменьшения массы жидкости 11, имеющей зиачительную плотность, что уменьшает инерционность генератора и повышает частоту поэторения силовых воздействий.

100597.4

Испо)1ьзование предлагаемого гидравлического трансформатора сил и линейных перемещений с широким функциональным назначением рабочих 5 жидкостей позволяет упростить кон струкцию генератора сейсмических волн, отказаться от быстроизнашиваемых элементов, таких ,как п{ ужины, подшипники скольжения, что йовыша т 10 надежность и долговечность)) устройства.

1. ГЕНЕРАТОР СЕЙСМИЧЕСКИХ ВОЛН, содержащий образующие гидравлический трансформатор сил и линейных перемещений,герметичный корпус и индуктор с обмоткой возбуждения, разделяющий корпус на две камеры, у одной из которых стенка вьтолнена ВГРГОШ Н if i /- : - БЙБЛЙОЧМА .. подвижной, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции и повьщ1ения надежности и ресурса работы, камера с подвижной стенкой заполнена токопроводящей немагнитной жидкостью, отделенной герметичной упругой диафрагмой, закрепленной на индукторе, от другой камеры, которая заполнена ферромагнитной жидкостью. 2. Генератор по п.1, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения сейсмической эффективности за счет увеличения частоты повторения силовых воздействий, в центре камеры с токопроводящей немагнитной жидкостью размещено полое тело, жестко закрепленное на корпусе.