Пневматический источник сейсмическихСигНАлОВ для АКВАТОРий Советский патент 1981 года по МПК G01V1/02 

I

Изобретение относится к морской сейс(моразведке, в частности к устройствам, возбуждающим упругие волны в ютксЛ среде.

Известны пн матичёскве источники, возбуждающие упругую волну, пряншгп действия которых основан на резком .выо вобожденяя сжатого воздуха вэ эамкнутсяо объекта, и состоящие из камеры высокого давления с выхлопным отеерств ем, цилиндром и поршнем, пртем по{ шень выполнен пустотелым {|13.

Недостаток этого устрЫ)сгеа - незначительная мощность как первой вотвл давления, так и псжторнта о ударе.

Наиболее близким по техннческЫ сущности к предлагаемс ъ«у является устройство, содержащее корпус с крышкой я злектромагнитшлм клапаном, упреюпяк щук и рабочую камеры.

При снятии напряжения с aneKtpOMorнита клапан некоторое расстояние движется в открытом цилиндрическом объ ме и только после этого выпускает возду

Это позволяет повысить энергию нсточника 2.

Недостатком известного устройства является то, что при движении клапана в иялнндре давление воздуха в рабоче1ьг объеме уменьшается, что отрвиатальво сказывается на эне(мгт1 сигнала.

Цель изобретения - увеличение м(япностн упругой волны.

Указанная цель достигается тем, что в пневматическом всточнике сегйсмическвх сигналов для акваторий, содержащем корiiyc с крышкой и электроклапаном, управляющую н рабочие камеры, магистраль Qoimofia сжатот о воздуха и запорный по ншень, внутри ксфпуса встр чника в фтурном поршне выполняется .респверная: полость, соединенная с управл впошеЙ и рабоч камерами дроссельными отверстиями, а в штоке запорного поршня, соедвне вого СФИГУ1ЯЫМ ворпгаем,выполнено сквозное отверстие, в которое входит патрубке. На фиг. 1 представлен пневматический источник сейсмнческигх сигналов для аква торий, на фиг, 2 - полый шток с утолще- ттем в верхней части. Источник состоит из корпуса 1, в ве ней части которого уплотнительное коль- 1Ю 2 герметизирует крышку 3 с эластичным кольиом 4. Эластичное кольио 4 зак реплено посредством жесткотО кольиа 5. На крышке 3 закреплен электромагнитный клапан 6, содержащий токоведуший кабель 7, соленоид 8, сердечник 9, шток 10, подпятник 11, пружину 12, о-рверстия 13, ниппель 14. Корпус 1 имеет внутренний выступ 15, основание 16 уплотнением 17 и,фланец 18. В корпусе 1 помещен фигурный поршень 1У, имекуишй в верхней части выступ 20 и уплотн ние 21. Внутри фигурного поршня 19 находится ресиверная полость 22, имеюшая больигерасходны( отверстия 23. Свер ху ресиверная полость 22 закрыта фигур ным диском 24, имеющем в центре конус с отверстием 25. В нижн части реснверной полости 22 имеются отверстия 26 и 27, уплотнение 28 и полый шток 29, на котором закреплен поршень ЗО с уплотнением 31. Шток 29 основание 16, корпус 1, поршень 30 и фигурный поршень 19 образуют рабочую камеру 32. Внутри полого штока 29 рас положен патрубок 33 с радиальными отверстиями 34 и осевым 35, Патрубок 33, кото{ 1й может изменять свою длину за счет насадки 36, крепится к перфор№рованному охранному кожуху 37, прикрепленному к фланцу 18 при помогая болтов 38. На корпусе 1 имеется штуцер подвода сжатого воздуха 39. Источник работает следующим образом. Через штуцер 39 сжатый воэоух подается в полость , образованную выступами 15 и 2О, корпусом 1 и фнгуршлм поршнем 19, Возд ствуя на выступ 2О, воздух поднимает фигурный поршень 19 вверх до упора в подпятншс 11 и эластичное кольцо 4. Лалее воздух через отверстие 26 заполняет ресиверную полость 22, а через отверстие 27 заполняет рабочую камеру 32 , В таком соетоания источник готов к действию. Источник опускают под воду на заданную глубину и пода«Ьт электрический имтоглъс по кабелю 7 на соленоид 8. Шток l6 и подпятник 11 сжимают пружину 12 Сжатый воздух из ресиверной полости 22 через отверстие 25 устремляется в полость, образованную крышкой 3 и фя гурным ДИСКОМ 24. Фигурный поршень 19, полый шток 29 я поршень 30 приходят в движение. Вступают в работу и , большерасходные отверстия 23. В связи с тем, что наружная площадь фигурнот-о свска 24 значительно больше, чем сумма площади выступа 20 и площади ниж- иэго Topua фигурного поршня 19 (от этой площади нужно отнять площадь поршня 30 с учетом полого штока 29), фигур№1й поршень 19 начинает двигаться вниз. Поршень 30 открывает рабочую камеру 32. воздух из которой резко выбрасывается наружу, сопровождаемый фк гурным поршнем 19. Фигурный поршень 19 ке позволяет упасть . давлению в рабочей камере 32 на все время истечения его из этой камеры. Пля болев эффективного выталкивания воздуха в заключительной фазе на полом штоке 29 в верхней части может быть выполнено конусное расширение (фиг. 2). Максимал1л ный размер этФго расширения должен быть равен размеру поршня ЗО. В противном случае между основанием 16 и нижней частью фигурного поршня 1 & будет вытолкнут не полностью. В тот момент, когда фигурный поршень 19 опускается вниз до упора в основание 16, .патрубок 33 оказывается в ресиверной полости 22 и воздух из него через радиальные отверстия 34 и осевое 35 выбрасывается наружу. Поск Я1ьку выталкивание воздуха из рабочей камеры 32 не исключает возможности пульсашт воздушного пузыря, воздух из pectraepa 22 может быть вспользсжан на гашение этой пульсашш. Иэменяя длину 33 насадкой 36 можно менять время выброса сжатого возду4са из ресиверной полости 22. После выброса воздуха из ресиверной полости 22 фигурный поршень 19 возвращается в исходное положение и весь цикл работы .повторяется. Таким образом, возможно гашение ульсации как после пе{жого пика давения, так и после второго. В первсн г лучае будет широкополосный спектр, во тором энергия сигнала сосредоточена узкой полосе частот. Выталкивание е воздуха кз рабочей камеры при его сходном давлении (или даже с повышевем) позволяет значительно поднять нергетические показатели сейсмического игнала. Пря Яспользова1Л1Я трехлитрового пневатяческого вюточняка с выбросом воадуха R с выталхвванием на все время выталквваниа воздуха давление сохраняет ся постоянным (10О беер}, амплитуда первого пика давления изменяется с 8,77 до 12,73 бар, а второго пика с 8,77 до 32, ЗО бар. Вытолкнупый воздух, oi нваясь от источника, создает кавитатюнную полость, которая, схлопываясь, значительно поднимает амплитуду псюторного удара. Таким образом, устройство позволяет получить мотныЛ сейсмический сигнал простой формы.

Формула изобретения

Пневматический источник Сейсмических сигналов для акваторий, содержащий

корпус с крышкой и электроклапаном, управляющую и рабочие KaMsfH, магистраль полвода сжатого -воздуха я eanopiut поршень, отличаюшийса тем,

что, с целью увеличения моаностя упру ВОЛНЫ, в корпус пометен фигурный поршень, в котором выполнена ресиверная полость, соединенная отееррпями с управлякмпей и рабочей камерами,

а в штоке запорного поршня, жестко соединенного с фигурным поршнем, выполнено сквозное отверстие в которое вхо- их. патрубок.

Источники ияформашш

принятые во внимание при экспертяве

1.Авторское свидетельство СССР 325629, кл.ОЮ К Ю/ОО, 197О.

2.Патент США N 3613824,

кл. 34О-5, опублик. 1971 (прототип).

30

18

Z7

tpttf. I