Пневматический источник сейсмических сигналов Советский патент 1980 года по МПК G01V1/02 

Изобретение относится к области сейсморазведки, к устройствам возбуждения сейсмических сигналов как в водной сред так и на суше за счет испопьзсяаащя сжа того воздуха. Действие пневматических источников основано на вьювобождекии воздуха, находящегося в камере высокого давления, в результате чего создаеярся импульс давления в воде или резкое перемещение поршия, передающего удар земле. Известны источники сейсмических сигналов, основанные на пневматическсм принципе - Террапак. Источник содержит поршень с шштой Поршень в верхнем крайнем положен1|И .разъединяет две камеры высокого давлени В момент движения поршня от одной камеры вступает в работу вторая. Движение поршня резко ускоряется, и плита произво дит удар по грунту i К недостаткам этого устройства относится то, что необходимо дпя работы источНйка иметь баллон с азотом и нагнетательный масляный насос, что значительно усложняет конструкцию устройства и увеличивает его вес. Известен другой источник на пневматическ йл принципе - Тидросайн 2 . Источник состоит из цилиндра и помещенного в ijero поршня. Давление сжатого воздуха от поршня, через шток, пере- дается изЛучвюи;ей пластине, которая резко отходит от второй излучающей пластины, образуя кавитационную полость, которая, схлопьшаясь, порождает сейсмический сигнал. К недостаткам его следует отнести то, что оборудование источника кроме компрессора включает также масляньий «асос для нагнетания воздуха и гидравлической жидкости. Известен также источник сейсмических сигналов для морской сейсморазведки Флекси ок 3 , Источник содержит две подъемные круглые металлические пластины, соединенные по краям прочным рези,37 нбэык кольцом. Сжатьгй воздух закачивеется в полость прибора, и под действием давления пластины рас.ШДятся и фиксируются в крайнем положении - позиция для выстрела. Затем компрессор переводится , ва вакуум, и из цилиндра выкачивается во дух, В полости прибора создается вакуум. Электрический импульс, посылаемый регис рирующим устройством, освобождает пласт ны , которые/ударяясь одНа о Другую, по раждают сейсмическую волну при отсутствии га-зовык пузырей. Недостатком этого устройства является сложность фиксирующего механизма рычагов, длительность каждого цикла времени и относительно малая мощность источника Наиболее близким по технической сущ ности к изобретению является пневматический источник сейскшческах сигналов, содержащий цилиндр с поршнем, жестко соединенным посредством штока с запирающим устройством органом, управляемый клапан которого соединен осевым отверстием через шток и поршень с магист ралью сжатого воздуха . Устройство работоспособно и находит широкое применение, Основным недостатком его является То, что после выброса воздуха в среду возникает боздушньШ пузырь, который пульсирует, вызь1вая дополнительные сейсмические импульсы, ухудшаюпше качество сейсмограмм. Целью изобретения является устране- ние пульсации Воздушного пузыря путем отвода использованного воздуха, ; Цель достигается тем, что в пневматический источник введена магистраль отвода использованного воздуха, запирающий орган снабжен первой излучающей пластиной с кольцом, а цилиндр - второй излучающей пластиной у его торца, взаимодействующего с поршнем, и кольцевым выступом у противоположного торца, причем кольцо первой излучающей пластины выполнено с отверстиями и подвижно охватывает кольцевой выступ цилиндра, а отверстия, вьтолненные в кольце, закрь ты с внешней стороны кольца коллектором, соединенным с магистралью отвода исполь зованного воздуха, На чертеже изображен описьюаемый источник, разрез. Источник состоит из цилиндра 1с внутренним выступом 2, Внутри цнпиндра 1 помещен поршень 3 с радиальным от версчгием 4, проточкой 5 и выступом 6, Через шток 7 поршень 3 жестко соединен с запирающим органом 8, выпсшыен 114 Ным с радиальным отверстием 9 и управляемьгм клапаном, состоящим из соленоида 10, соединенного посредством кабеля 11 с источником электроэнергии, и тарельчатой пластины 12 с отверстием 13, соединенным с магистралью подачи сжатого воздуха осевым отверстием 14, Вераним торцом цилиндр 1 жестко соединен со второй излучающей пластиной 15, а нижний торец запирающего органа 8 жестко соединен с первой излучающей пластиной 16, снабженной кольцом 17 с отверстиями 18, соединенными через коллектор 19с магистралью 20 отвода использованного воздуха. Источник работает следующим образом. Сжатый воздух поступает в осевое отверстие 14 и доходит до тарельчатой, пластины 12 обратного клапана. Через радиальное отверстие 4 воздух попадает Б полость, образованную проточкой 5 и цилиндром 1 и, действуя на выступ 2, досылает цилиндр 1 до соединения с запирающим органом. Далее, через образовавшийся зазор между выступами б и 2 воздух запсшняет основной объем кам&ры, образованный цилиндррм 1 и штоком 7, В таком состоянии источник готоб к действию. Рассмотрим работу источника в воде. При подаче напряжения на соленоид 10 тарельчатая пластина 12 пpитягввae ся к соленоиду, и воздух через отверстие 13, радиальное отверстие 9 давит на нижгоою часть цилиндра 1, За счет разных сил, определяемых площадью выступа 2 и нижней частью цилиндра 1, цилиндр 1 с пластиной 15 начинает резко перемещаться вверх, а кольцо 17 с пластиной 16 и жестко связ;анным с ним запирающим органом 8, игроком 7 и поршнем 3 - вниз. Между плacтинa ffl 15 и 16 образуется кавитационная полость. При дальнейшем движе1ши поршня 3 и цилиндра 1 друг относительно друга открываются отверстия 18, воздух резко стравливается в коллектор 1 и далее, по трубопроводу 20, в атмосферу, В это время зазор между цилиндром 1 и выступом 6 отсутствует, и поэтому давление воздуха через отверстие 4, действуя на выступ 2, опускают цилиндр 1 до упора вниз в исходное состояние. Далее цикл работы повторяется. Исходное расстояние между пластинами можно конструктивно выбирать любым, в том числе и нулевым. При работе на суше источник должен быть поднят над землей, а излучающая верхняя пластина должна быть жест