Изобретение относится к технической гидроакустике, конкретнее к области возбуждения акустических импульсов в жидкой среде, и может быть использовано при сейсморазведке,океанических исследованиях и в обработке сред звуковыми колебаниями.
Известен морской преобразователь вибраций, содержащий корпус, в котором смонтированы привод со штоком, жестко связанный с излучателем, которьй по периметру соединен с корпусом Ci .
Недостатком этого преобразователя является то, что в нем не компенсируется изменяющееся гидростатическое давление окружаимцей среды на поршеньизлучатели, а его закрепление по периметру к корпусу ухудшает КПД и снижает ресурс ввиду наличия в местах перегибов усталостш 1х деформаций.
Кроме того, жесткое закрепление штока с подвижной частью привода к поршню-излучателю образует одну общую колеблкнцуюся систему одной доброткости, что снижает возможности схемы устройства по КГЩ и полосе генерщ)уемых частот.
Наиболее близким техническим решением к изобретению является сейсмогенератор, содержащ Й системы подачи сжатого газа и управления, генератор импульсов тока и излучатель, в корпусе которого размещены газовые камеры и электрический двигатель, включаю щий статор и якорь со штоком, эластичную диафрагму и поршень-излуча- тель С2 1.
Недостатком известного сейсмогенёратора является неудовлетворительная компенсация изменяющегося гидростатического давления окружаюй1ей среды на поршень-излучатель, а его закрепление по периметру на корпусе ухудшает КПД, снижает ресурс работы,
Недостатком известного сейсмогенератора является и то, что жесткое соединение электрического двигателя и поршня-излучателя снижает КОД и возможность регулирования по диапазону генерируем 1х частот. Все это снижает сейсмическую эффективность устройства
Цель изобретения - повышение сейсмической эффективности, КПД и ресурса работы. .,
Поставленная цель достигается тем, что сейсмогенератор, содержащий системы подачи сжатого газа и управления, генератор импульсов тока и излучатель, в корпусе которого размещены газовые камеры и электрический двигатель, включакщий статор и якорь со штоком, эластичную диафрагму и поршень-излучатель, снабжен системой подачи охлаждающей жидкости в излучатель, эластичная диафрагма снабжена датчиками положения и закреплена по периферии на поршне-излучателе, а в центре - на корпусе, шток якоря выполнен в виде гидроцилиндра с плунжером, жестко соединенным с поршнемизлучателем.
Сейсмогенератор имеет аппаратуру фазирования и синхронизации колебаний поршня-излучателя и якоря с временем подачи очередных импульсов тока на индукционные обмотки статора, причем сама аппаратура фазирования и синхронизации снабжена датчиками положения якоря относительно магнитной системы и датчиками положения поршня-излучателя относительно корпуса излучателя.
Эластичная диафрагма с датчиками ее полбяжния позволяет отслеживать иэменяюцееся гидростатическое давление и нагнетать газ в полость излучателя или стравливать его. Отслеживание осуществляется за счет прогибовэластичной диафрагмы и вмонтированных в нее датчиков. Использование эластичной диафрагье 1 большой площади позволяет поршнкуизлучателю иметь большую амплитуду колебаний, не создавая в ней местных концентраций напряжений, чем улучшается КПД и ресурс излучателя. Введение в излучатель гидроцилиндра с плунжером н жидкостью по оси якоря и аппаратуры фазирования и синхронизации позволяет создать колебательную систему многофакторной добротности, что позволяет принципиально улучшмЕТь ВОЗМОЖНОСТИ схемы в части повышения КПД преобразования подводимой энергии в акустическзто и в части расширения полосы генерируемых частот.
На фиг.t изображена блок-схема сейсногенератора на - излучатель звука, общий вид разрез.
Сейсмогенератор имеет аппаратуру
1управления, соединенную с системой
2фазирования и синхронизации, с системой 3 подачи сжатого газа, с системой 4 подачи жидкости, с генератором 5 импульсных токов и с излучателем 6. 31151 Излучатель 6 состоит из корпуса 7, в котором смонтированы статорная электромагнитная система 8 с индукционной обмоткой 9 и якорем 10 с короткозамкнутьм витком. По оси якоря s ТО вмонтирован гидроцилиндр 11с жидкостью 12. Внутри гидроцилиндра 11 по оси якоря 10 перемещается плунжер 13, соединенный с поршнем-излУчателем 14. Якорь 10 в нейтральном положении Ю устанавливается дистанционными пружинами 16 и 15. Магнитная система 8 с якорем 10 охлаждается и смазывается жидкостью, которая с двух торцов магнитной cнcтe ы 8 заключена в эластич-fS
ные диафрагмы 17 и 18, за которыми расположены газовые объемы 19 и 20.
Подпоршнёвой объем эластичной диафрагмой 21 разделен на объем 22, заполняемьй окружающей средой через дренажные отверстия 23 в корпусе 7, и объем 24, заполняемый сжатым газом 1азовые объемы 19, 20 и 24 соединены о системой 3 подачи сжатого газа, а охлаждающая жидкость статорной злектромагнитной системы 8-с системой 4. Индукционная обмотка 9 электрически соединена с генератором 5 импульсных токов.
Излучатель 6 снабжен датчиком 25 положения эластичной диафрагмы 2t, датчиком 26 положения поршня-излучателя 14 относительно корпуса 7 и датчиком 27 положения якоря 10 отно:лтельно индукционной обмотки 9. Датчи ки 25-27 электрически соедииёнь системой 2 фазирования и синхронизации. Поршень-излучатель 14 поддерживается возвратными пружинами 28. ; Сейсмогенератор работает следующим образом. Аппаратурой 1 управления включает ся система 2 фазиревания и синхронизации, система 3 подачи сжатого газа (заполняются объема 19, 20 и 24 излучателя 6), система 4 подачи жидкос ти в электр(1агнитную систему 8 и генератор 5 импульсов тока. Гидроцилиндр 11 заполняется жидкостью 12. В таком состоянии сейсмо- генератор готов к работе и его излучатель 6 погружается на заданную глубину. Окружающая среда через дрё нажные отверстия 23 в корпусе 7 заполняет объем 22 и через эластичную диафрагму 21 сжимает газ в объеме 24, чем автоматически компенсируется давление окружакщей среды на лли пружин 28.
Связукядим элементом (звеном) между ЭТИМ двумя колебл1ощи№ ся системами является жидкость 12 в гидроцилиндре 11.
На заданной глубине с генератора 5 импульсов тока подается импульс тока на индукционную обмотку 9 электромагнитной системы 8. В результате якорь 10, получив импульс силы, перемещается вниз, сжимая пружину 15 и газ в объеме 19, и через жидкость 12 воздействует на торец плунжера 13 и поршень-излучатель 14, который создает в окружакнцей жидкости импульс сжатия.
При увеличении глубины погружения излучателя окружакщая среда через дренажные отверстия 23 поступает в 97 цевую поверхность поршня-излучателя 14. Введение в излучатель 6 гидроцилиндра 11 с жидкостью 12 и плунжером 13 позволяет всю колеблкнцуюся систему разделить на две взаимосвязанные системы, каждая со своей добротностью и степенью свободы. Первая система состоит из якоря 10 и гидроцилиндра 11 и упругих элементов пружин 15 и 16 и сжатого газа в объемах 19 и 20. Вторая система состоит из плунжера 13, поршня-излучателя 14, присоединенной массы среды и упругих элементов сжатого газа в объеме 24 объем 22, сжимает- газ в объеме 24 и прижимает эластичную диафрагму 21 к поверхности поршня-излучателя 14. Вмонтированные в эластичную диафРагму 21 датчики 25 на предельных ее отклонениях дадут сигнал через аппаратуру синхронизации на включение систегал 3 и подачу сжатого газа в объем 24. С системы 3 газ в объеме 24 будет поступать до тех nopj пока эластичная диафрагма 21, вытесняя окружающую яандкость через дренажные отверстия 23, не займет своего предельного положения, когда-Датчики 25 дадут сигнал на прекращение подачи сжатого гааа в обвем 24. В предлагаемом сейслогенераторе по Сравнению с известными за счет введения эяастичн : диафрагмы большой поверхности автоматически отслеживается изменение гидростатического давления, что повышает КГЩ и ресурс излучателя. Замена штока якоря
плунжером и гидроцилиндром с жидкостью и с аппаратурой фазирования и синхронизации позволяет создать колеблкнцуюся систему излучателя много11518976
факторной добротности, что принципиально улучшает возможности схемы в повышении КПД и расширении полосы генерируемых частот.
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ИЗЛУЧАТЕЛЬ | 1987 |
|
SU1480590A1 |
ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ И СПОСОБ ЕГО ПИТАНИЯ | 1992 |
|
RU2097148C1 |
ГИДРАВЛИЧЕСКАЯ ИЗЛУЧАЮЩАЯ СИСТЕМА | 1992 |
|
RU2069874C1 |
Поляризованный электромагнитный излучатель | 1990 |
|
SU1716624A1 |
Излучающая система | 1990 |
|
SU1831769A3 |
Излучатель звука | 1986 |
|
SU1628230A1 |
Колебательная система | 1989 |
|
SU1737757A1 |
Электромагнитный преобразователь | 1990 |
|
SU1831771A3 |
Вибратор | 1980 |
|
SU942814A1 |
ЧЕТЫРЕХЦИЛИНДРОВЫЙ СВОБОДНОПОРШНЕВОЙ ДВИГАТЕЛЬ | 2013 |
|
RU2516767C1 |
СЕЙСМОГЕНЕРАТОР, содержащий системы подачи сжатого газа и управления, генератор импульсов тока и излучатель, в корпусе которого размещены газовые камеры и электрический двигатель, включающий статор и якорь со штоком, эластичную диафрагму и поршень-излучатель, отличающийся тем, что, с целью пОБьшения сейсмической эффективности, КПД и ресурса работы, он снабжен системой подачи охлащающей жидкости в излучатель, эластичная диафрагма снабжена датчиками положения и закреплена по периферии на поршне-излучателе, а в це№рре - на корпусе, пггок якоря выполнен в виде гидроцилиндра с плунжером, жестко соединенHbw с поршнем-излучателем. ел 00 UD -Kj
Печь для непрерывного получения сернистого натрия | 1921 |
|
SU1A1 |
Льноуборочный комбайн | 1983 |
|
SU1145949A1 |
Приспособление для плетения проволочного каркаса для железобетонных пустотелых камней | 1920 |
|
SU44A1 |
Печь для непрерывного получения сернистого натрия | 1921 |
|
SU1A1 |
Авторы
Даты
1985-04-23—Публикация
1983-10-17—Подача