Устройство для возбуждения сейсмических колебаний Советский патент 1986 года по МПК G01V1/135 

Изобретение относится к сейсморазведке, а именно к устройствам для возбуждения упругих колебаний за счет расширения предварительно сжатого воздуха в замкнутом, способном 5 к расширению, рабочем объеме устрой- ства.

Цель изобретения - упрощение и снижение зксплуатационных затрат.

На чертеже показано предлагаемое 10 устройство, общий, вид.

Устройство содержит гильзу 1с днищем и крьшкой 2, массивный поршень 3, который делит внутреннюю полость гильзы 1 на два объема: ниж- 15 кий - рабочий 4 и верхний - демпферный 5. В гильзе имеются отверстия 6 для выхода сжатого воздуха.из рабочего объема, а в крышке 2 - канал 7 для подачи воздуха в демпферный объ- 20 ем 5, В нижней части массивного поршня со стороны днища гильзы 1 прикреплен источник сжатого воздуха /пневмо- источник ), включакяций пневмокамеру 8, заполненный в исходном положении пе- 25 ред сейсмическим воздействием сжатым воздухом, эластичную диафрагму 9 между поршнем и пневмоисточником, которая разделяет объем между ними на управляющий 10 и соединительный 30 11, часть которого располагается между эластичной диафрагмой и пневмоисточником, а другая - в виде множества соединительных каналов, представляющих собой продольные каналы 35 свердления или продольно-радиальные щели внутри пиевмоисточника. В диафрагме 9 выполнено по крайней мере одно перепускное отверстие 12, не совпадающее в плане с каналами 13 40 подачи сжатого воздуха от внешнего устройства по магистрали 14- высокого давления. Диафрагма 9 кроме того выполняет роль уплотнения между массивным поршнем 3 и стенками гильзы 45 1. Электропневмоклапан 15 с якорем 16 слзгжит для открывания каналов 17 сброса давления из управляющего объема 10 посредством соединения с каналами 13 подачи сжатого воздуха. 50

Устройство работает следующим образом..

По магистрали 14 высокого давле- ния сжатый воздух через Электропневоклапан 15 и каналы 13 подачи ежа- 55 того воздуха поступает в управлякяций объем 10 над диафрагмой 9, из кото- рого через перепускное отверстие 12

попадает в пневмокамеру 8. Вследствие разности площадей расходного отверстия пневмокамеры и диафрагмы, ограничивающей управляющий объем 10, диафрагма 9 плотно прижимается к пневмокамере. После заполнения пневмокамеры 8 до заданного давления сжтым воздухом устройство готово к работе.

Для производства сейсмического воздействия на катушку электропнев- моклапана 15 подается напряжение, притягивакяцее якорь 16 на короткое время, открывающее отверстия в седле .. .

За этот промежуток каналы 17 сброса давления соединяются с каналами подачи сжатого воздуха и управ лякмцим объемом 10, давление в котором резко падает и вызывает перемещение эластичной диафрагмь вверх до .соприкосновения с массивным поршнем 3. Перепускное отверстие 12 блокируется.

Сжатый воздух из превмокамеры 8 через соединительный объем 11 и каналы в нем поступает в рабочий объем 4 и вызьшает перемещение массивного поршня 3 вверх, а гильзы с днищем вниз, возбуждая сейсмические колебания.

Перемещение поршня относительно гильзы приводит к отрьшанию отверстий 6 и сбросу давления в рабочем объеме. Дальнейшее перемещение гильзы 1 вниз становится невозможным вследствие того, что давление в демпферном объеме 5 создает усилие на крьш1ку 2 гильзы 1, заставляющее гильзу перемещаться вверх. Прекращается и перемещение вверх поршня 3, вследствие отсутствия избыточного давления в рабочем объеме 4. Гильза 1 отрывается от грунта и занимает положение, близкое к исходному. Поршень с помощью гидравлического элемента медленно опускается вместе с гильзой на грунт, не вызывая повторных ударов. После сброса давления в рабочем объеме диафрагма 9 отсоединяется от поршня 3 вследствие нарастания давления в каналах I3 подачи сжатого воздуха, поступающего через магистраль 14 высокого давления и управляющий объем 10, пневмокамера 8 через перепускное отверстие 12 .начинает заполняться сжатым воздухо. Таким образом, к моменту опускания

31213452 -4

устройства на грунт процесс заполне- соединяющих пневмокамеру с рабочим

ния пневмокамеры начался.

Использование изобретения позволяет уменьшить число камер в источнике сейсмических колебаний, влиякяцих на динамику работы всего устройства Исключение поршня в поршне позволит повысить надежность устройства. Применение эластичной диафрагйы решает задачу быстрейшего вскрытия расходного отверстия пневмокамеры и позволяет повысить частоту сейсмического сигнала. Изменение скорости подачи сжатого воздуха достигается изменением диаметра расходного отверстия пневмокамеры и управлением давления сжатого воздуха в камере 10 с помощью каналов 13 или 17. Максимальная возмогшая площадь расходного отверстия пневмокамеры не должна быть меньше площади сечения каналов.

объемом..

Формула изобретения

Устройство для возбуждения сейсмических колебаний« содержащее гильзу с днищем и размещенный внутри нее поршень, разделяющий полость гильзы

на демпферный и рабочий объемы,

пневмокамеру с расходным отверстием и управляющий объём, отличающееся тем, что, с целью упрощения конструкции и снижения эксплуатационных затрат, поршень жестко соединен с пневмокамерой, расходное отверстие которой выполнено со стороны, противоположной рабочему объему, соединенному с пневмокамерой

каналами, при зтом рабочий объем отделен от управляющего объема и пневмокамеры эластичной диафрагмой.

Изобретение относится к источникам сейсмических сигналов для сейсморазведки. Целью изобретения является упрощение и снижение затрат в процессе эксплуатациии источника. Устройство содержит гильзу 1 с днищем, в которой размещены пневмокаме- ра 8 и поршень 3, жестко соединенный с гильзой 1. Пневмокамера 8 перекрыта диафрагмой 9 с перепускным отверстием 12. При включении тока якорь 16 притягивается к электромагниту 15, диафрагма 9 отжимается и открывает канал выхлопа воздуха из пневмокамеры 8 в рабочий объем 4.. Днище гильзы 1 под давлением газа, возбуждает импульс в грунте. Вместо массивного клапана в виде поршня функции клапана выполняет диафрагма 9. 1 ил. (f // J