550.83

 

СИЛОВОЙ БЛОК ИСТОЧНИКА СЕЙСМИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ, содержащий электроклапаны сейсмоизлучателей, в цепи которых через разрядные элементы включены последовательно соединенные разделительный диод и накопительный конденсатор, источник питания и схему управления, о т личающийся тем, что, с целью повышения КПД, надежности и точности функционирования источника, в него введены формирователи импульсов , логический элемент ИЛИ, одновибратор и генератор тока с резистором обратной связи, подсоединенным к общей шине и группе электроклапанов сейсмоизлучателей, при этом каз сдый формирователь импульсов соединен со схемой управления и одним выходом подсоединен к своему разрядному эле- ,1 менту, а другим выходом - к логическо (Л му элементу ИЛИ, который через одновибратор соединен с генератором тока , при этом разделительные диоды соединены с источником питания через генератор тока. ел со о о ;о

С01ОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИОТИЧЕСНИХ

РЕС1 1УБЛИН.ЛО„„1 О53609

1Я) ф G 01 V 1j04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И ABTQPCHOl4Y СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ГО ДЕЛАМ ИЗОТ ЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (2l) 3333500/18-25 (22) 26,08.81 (46) 15.04.86.Бил . Ф 14 (71) Всесоюзное морское научнопроизводственное геолого-геофизическое объединение по разведке нефти и газа "Союэморгео" (72) И.Б.Суриков, 8 .И.Тюкалов и С.Н.П!естаков (53) 550.83 (088.8) (56) Авторское свнцетельство СССР

У 640222, кл. Г 01 V 1/40, 1977.

Балашканд И.И., Ловля С.А.

Ковые источники сейсморазведки, безоиасные для ихтиофауны. N.: Наука, 1980, с.40, фиг.16. (54) (57) СИЛОВОЙ БЛОК ИСТОЧНИКА

СЕИСИИЧЕСК1Б(СИГНАЛОВ, содержащий электроклацаны сейсмоизлучателей, в цепи которых через разрядные элементы включены последовательно соединенные разделительный диод и накопительный конденсатор, источник питания и схему управления, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения KHg надежности и точности функционирования источника, в него введены формирователи импульсов, логический элемент ИЛИ, одновибратор и генератор тока с резистором обратной связи, подсоединенным к общей шине и группе электроклапанов сейсмоиэлучателей, при этом каждый формирователь импульсов соединен со схемой управления и одним выходом подсоецинен к своему разрядному эле-. менту, а другим выходом - к логическо- му элементу ИЛИ, который через одновибратор соединен с генератором тока, при этом раздели;ельные диоды С соединены с источником питания через генератор тока.

1053609

Изобретение относится к морской сейсморазведке, в частности к устройствам возбуждения источников сейсмических сигналов.

В сейсмоисточниках для морской 5 сейсморазведки для управления используются разнообразные по типу конструкции блоки управления.

Известно устройство для возбуждения источников электроискрового разряда, в котором используется блок управления, содержащий повышающий трансформатор, выпрямитель, накопительные конденсаторы, которые для повышения КПД снабжены управляемым коммутирующим прибором, включенным в первичную цепь повышающего трансформатора. В зависимости от величи1 ны напряжения на накопительном конденсаторе посредством делителя напряжения, порогового ключа и схемы управления регулируется момент включения коммутирующего прибора относительно . конца полупериода сетевого напряжения, т.е. чем меньше заряжен накопительный

25 конденсатор, тем больше к концу полупериода включается управляемый коммутируемьИ прибор. Этим несколько ограничивается ток заряда накопительного конденсатора. Однако, поскольку управление коммутирующим прибором осуществляется не по величине тока заряда, а по напряжению на конденсаторе, ток заряда должен изменяться в широких пределах. Если время заря- 35 да накопительных конденсаторов ограничить, то это повлечет за собой увеличение диапазона изменения зарядного тока, повышение мощности коммутирующего прибора и повышающего 40 трансформатора. Кроме того, подобная система, при которой для заряда конденсатора используется часть периода питающего напряжения, требует значительного времени для полного 45 заряда конденсатора и, следователь но, сокращается возможность более частого возбуждения источников сейсмических сигналов.

Наиболее близким техническим 50 решением является силовой блок источника сейсмических сигналов, содержащий электроклапаны сейсмоизлучателей, в цепи которых через разрядные элементы включены последовательно соединен- 55 ные разделительный диод и накопительный конденсатор, источник питания и схему управления.

В этом устройстве используется весь период питающего напряжения;

Однако, поскольку суммарная емкость накопительных конденсаторов может достигать несколько десятков тысяч микрофарад, то при их непосредственном подключении в питающей сети могут развиваться токи в десятки ампер, для пропускания которых нужны силовые трансформаторы мощностью несколько киловатт.

Чтобы ограничить зарядные токи в устройстве используются баластные резисторы. Их применение, наряду с увеличением габаритов устройств, снижает его КПД, который не может быть вьш е 50% из-за noòåpü энергии на резисторах.

Система отключения зарядной цепи на время разряда накопительных конденсаторов отличается малыми точностью и надежностью, что связано с применением электромагнитных реле.Подобная система не применима вовсе, когда требуется синхронизировать включение разрядных элементов с точностью не ниже 10-20 мкс.

Кроме того, устройство создает значительные помехи в сети, мешая работе других устройств. Это объясняется тем, что в момент включения конденсаторов на заряд обязательно будет иметь место быстрый скачок тока.

Целью изобретения является повышение КПД, надежности и точности функционирования источника.

Поставленная цель достигается тем, что в силовой блок источника сейсми— ческих сигналов, содержащий электроклапаиы сейсмоизлучателей, в цепи . которых через разрядные элементы включены последовательно соединен— ные разделительный диод и накопительный конденсатор, источник питания и схему управления, введены формирователи импульсов, логический элемент ИЛИ, одновибратор H генератор тока с резистором обратной связи,. подсоединенным к общей шине и группе электроклапанов сейсмоизлучателей, при этом каждый формирователь импульсов соединен со схемой управления и одним выходом подсоединен к своему разрядному элементу, а другим выходом — к логическому элементу ИЛИ, ксторый через одновибратор соединен с генератором тока, прн этом раэде1053609 лительные диоды соединены с источником питания через генератор тока.

Введение источника тока обеспечивает более высокие энергетические õàрактеристики и меньший уровень помех. Формирователи импульсов, логический элемент ИЛИ и одновибратор позволяют повысить надежность и точность, а связь общих электродов накопительных конденсаторов с общ пчи 1О электродами электроклапанов и электродом резистора обратной связи повышает электробезопасность устройства.

На чертеже изображена схема силового блока для случая группового 15 сейсмоисточника, содержащего два излучателя. Число сейсмоизлучателей в группе может достигать нескольких десятков. При этом должно быть соответственно увеличено число раздели- 20 тельных диодов, накопительных конденсаторов, разрядных элементов и формирователей импульсов.

Источник питания 1 обеспечивает подачу на генератор 2 тока необхо — 25 димого по величине напряжения. В исходном состоянии генератор 2 тока открыт, осуществляя через разделительные диоды 3 постоянный подзаряд накопительных конденсаторов 4. Раз- ЗО рядные элементы 5, например тиристоры 5, закрыты, а электроклапаны 6 обесточены, схема 7 управления, формирователи 8 импульсов, логический элемент ИЛИ, а также одновибратор 10 д с резистором 11 обратной связи не активированы.

Источником питания I может быть, например, силовой трансформатор, подключенный к корабельной сети, а 40 также выпрямитель и фильтр; генератор тока может быть, например, выполнен по схеме широтно-импульсного модулятора, содержащего силовой транзистор, работающий в ключевом режиме,45 переключающий диод и дроссель.

При поступлении командных сигна— лов от схемы 7 управления в заданной временной последовательности активируются формирователи 8 импульсов. 50

Формирователи 8 импульсов могут представлять собой, например, два последовательно включенных одновибратора„ вырабатывающих два последовательных импульса. Первый импульс, 55 пройдя через логический элемент ИЛИ 9, запустит одновибратор 10. Зтот одновибратор выключит генератор 2 тока на время, необходимое для разряда всей группы накопительных конденсаторов 4. Необходимая длительность импульса одновибратора 10 может быть порядка секунды.

Вторым импульсом формирователя 8 импульсов открывается разрядный элемент 5 и происходит разряд накопительного конденсатора 4 на соответствующий электроклапан сейсмоисточника.

Сейсмоисточйнк генерирует сейсмический сигнал. Цикл закончен.

После окончания импульса одновибратора 10 генератор 2 тока разблокируется и происходит заряд накопительных конденсаторов 4 через разделительные диоды 3 постоянным током величиной, например, 1-2 А для нового цикла.

Поскольку в зарядной цепи нет никаких активных сопротивлений, то нет и бесполезного расхода энергии. Сопротивлением резистора 11 ввиду его малости можно пренебречь.

Повышение КЦ11 ведет к снижению массы силового трансформатора, исключению баластных токоограничивающих резисторов. Благодаря наличию дросселя, являющегося элементом источника тока, при era включении происходит постепенный, а не скачкообразно рост зарядного тока. Зто снижает уровень помех, создаваемых блоком и передаваемых в сеть через силовой трансформатор. Отсутствие механических контактных систем повышает надежность устройства, а применение формирователей тмпульсов, логического элемента ИПИ, одновибратора, выполняемых в настоящее время с применением микросхем, повышает не только надежность, но и точность:функционирования устройства, позволяя выдерживать времена включения разрядных элементов с точностью порядка единиц микросекунд, что особенно важно при работе с группой сейсмоисточников.

Введение связи, соединяющей общие электроды накопительных конденсаторов, электроклапанов с резистором обратной связи позволило перенести резистор обратной связи в цепь с низкими напряжениями, облегчило . снятие с него сигнала обратной связи и, кроме того, позволило индуцнровать пробой изоляции электроклапанов. Поскольку источник сейсмического сигнала для моря представляет собой металлическую конструкцию, !

053609

Редактор О.Кузнецова Техред.И.Попович Корректор Е.Сирохман

Заказ 1980/1 Тираж 728 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие„г .Ужгород,ул .Проектная, 4 ломещенную в морскую воду, то пробой изоляции приведен к тому, что параллельно резистору !I будет включен электроклапан, имеющий низкое сопротивление. Режим работы генератора тока заметно изменится, что можно будет зарегистрировать H отключить вышедший из строя злектроклапан.

Это особенно важно в случае проведения профилактических работ при не-. исправном злектроклапане, так как возможно поражение персонала электрическим током.

Использование описываемого иэоб5 ретения позволит значительно повысить КПД и надежность силового блока источника сейсмических сигналов, а также точность времени включения разрядных элементов, что позволит

1О осуществить группирование источников.