Пневматический источник сейсмических сигналов для акватории

 

ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ ИСТОЧНИК СЕЙСМИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ ДЛЯ АКВАТОРИЙ, содержащий корпус с выхлопными окнами , перекрытыми цилиндром, источник сжатого воздуха, электропневмоклапан и систему подвода сжатого воздуха , отличающийся тем, что, с целью повьш1ения КПД сейсмоисточника за счет уменьшения времени вскрытия выхлопных окон, внутри корпуса размещен толкатель в виде перфорированной двухступенчатой гильзы, первая ступень которой соединена каналами с окружшощей средой, вторая с источником сжатого воздуха, а встречные торцы двухступенчатой гильзы и цилиндра снабжены выступами, выW полненными с возможностью сопряжения с:

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

09), (И) (51)5 С 01 Ч 1!137

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

fl0 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPblTHSIM

ПРИ П1НТ СССР

1 (21) 3556006/25 (22) 24.02,83 (46) 15.02.91. Бюп, )I 6 (71} Краснодарская группа подразделений Научно-исследовательского института:морской геофизики Всесоюзного морского научно-производственного геолого-геофизического объединения по разведке нефти и газа "Союзморгео" (72) В.А.Ежов, В.К.Утнасин, Н.И.Федорчуков и В.И.Тюхалов (53) 550.83(088.8) (56) Патент США 3613824,êë.340-05, 1971.

Авторское свидетельство СССР

М- 803679, кл. G 01 Ч I/133, 1979.

Авторское свидетельство СССР

У 1029745, кл. G 01 Ч 1/137, 1981.

Изобретение относится к технике морской сейсморазведки, к устройствам возбуждения сейсмических сигналов в водной среде за счет резкого выброса сжатого воздуха из рабочей .камеры.

Известен пневматический источник сейсмических сигналов, обеспечиваю" щий повышенную скорость вскрытия рабочей камеры, содержащий корпус с рабочей камерой, выхлопное отверстие с кольцевой насадкой, закрытое тарелью со штоком. На другом конце штока имеется поршень, входящий в управляющую камеру, образованную цилиндром с дном и поршнем.

Недостатком источника является то, что при вскрытии источника в тот

2 (54) (57) IIHEBMATH×ÅÑÊHÉ ИСТОЧНИК

СЕЙСМИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ ДЛЯ АКВАТОРИЙ содержащий корпус с выхлопными окнами, перекрытыми цилиндром, источник сжатого воздуха, электропневмоклапан и систему подвода сжатого воздуха, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД сейсмоисточника за счет уменьшения времени вскрытия выхлопных окон внутри корпуса размещен толкатель в виде перфорированной двухступенчатой гильзы, первая ступень которой соединена каналами с окружающей средой, вторая— с источником сжатого воздуха, а встречные торцы двухступенчатой гильзы н цилиндра снабжены выступами, вые полненными с возможностью сопряжения, момент, когда тарель начинает движе- © ние, в управляющей камере уже проис- ф ходит сжатие воздуха, что резко уменьшает скорость вскрытия рабочей камеры и соответственно КПД сейсмоисточника.

Известен также пневматический, источник сейсмических сигналов, содержащий фигурный шток с запорным ор" ганом, цилиндр, перемещающийся по штоку, разгонную кольцевую насадку, управляющую и рабочую камеры.

Однако и этот источник имеет недостаток, который заключается в том, что при перемещении цилиндра в управляющей камере нарастает давление, которое уменьшает скорость вскрытия рабочей камеры цилиндром.

1093108

Наиболее близким техническим решением к предложенному является источник сейсмических сигналов для акваторий содержащий корпус с выхлопныЭ

5 ми окнами, перекрытыми цилиндром, электропневмоклапан и систему подвода сжатого воздуха, Этот источник имеет тот недостаток, что при вскрытии цилиндром рабочей камеры он одновременно сжимает воздух в управляющей камере, что снижает скорость цилиндра и КПД сейсмоисточника.

Цель изобретения — повышение КПД сейсмоисточника за счет уменьшения времени вскрытия выхлопных окон.

Поставленная цель достигается тем, что в пневматическим источнике сейсмических сигналов для акваторий, содержащем корпус с выхлопными окнами, перекрытыми цилиндром, источник сжатого воздуха, электронневмоклапан и систему подвода сжатого воздуха, внутри корпуса размещен толкатель в виде перфорированной двухступенчатой гильзы, первая ступень которой соединена каналами с окружающей средой, а вторая — с источником сжатого воздуха, а встречные торцы двухступенчатой гильзы и цилиндра снабжены выступами, выполненными с возможностью сопряжения.

На фиг,l изображена схема пневматического источника сейсмических сигналов; на фиг.2 — положение подвижных частей .сейсмоисточника в момент заполнения рабочей камеры, на фиг.3 — положение подвижных частей сейсмоисточника в момент его сраба40 тывания.

Источник состоит из корпуса 1 с выхлопными окнами 2 и отверстиями -3„ заглушки 4, крынки 5, хомутов 6, элек45 тропневмоклапана 7 с якорем 8 и соленоидом 9. В крышке 5 имеются каналы

10 и ll и подпружиненное кольцо 12 с фиксатором.13, Выхлопные окна 2 перекрыты цилиндром 14 с венчиком 15 и с выступом 16. На корпусе 1 имеет50 ся штуцер 17 и ступени 18 и 19.

Внутри корпуса 1 размещен толкатель

20 в виде перфорированной двухсту55 пенчатой гильзы с отверстиями 21 и выступом 22 и ступенями 23 и 24.Первая ,ступень 23 соединена каналами с окружающей средой, а вторая ступень 24— с источником сжатого воздуха.

Источник работает следующим образом.

Сжатый воздух поступает в штуцер

17 и, воздействуя на ступени 19 и 23, перемещает толкатель 20 в сторону. электропневмоклапана 7. Толкатель 20 перемещает цилиндр 14 до упора в кольцо 12 и фиксатор 13. В это время вскрывается отверстие 21, и сжатый воздух начинает поступать внутрь корпуса 1 (в дальнейшем будем называть рабочей камерой). В связи с тем, что наружный диаметр цилиндра больше диаметра ис" точника в месте уплотнения кольца 12 и цилиндра 14, то образуется сила . прижатия, которая держит цилиндр 14 в таком состоянии, как показано на фиг.l.

Сжатый rоздух заполняет рабочую камеру. В определенный момент времени, который будет определяться разностью диаметров первой и второй ступеней гильзы, цилиндр 14 начнет движение назад в исходное положение.

Это произойдет потому, что площадь торца толкателя 20, обращенного в сторону выхлопных окон 2, больше, чем площадь противоположного торца, определяемая разностью диаметров ступеней гильзы, Оба торца находятся под рабочим давлением (соединение толкатель 20 - цилиндр 14 негерметично), а полость, образованная ступенями 18 и 24, сообщена с окружающей средой, и давлением в ней, по сравнению с давлением в рабочей камере, можно пренебречь, После того как толкатель 20 вернется в исходное состояние, дозаполнение рабочей камеры сжатым воздухой произойдет по посадке между толкателем 20, внутренней поверхностью корпуса 1 и по отверстию 21. Источник примет положение, показанное на фиг,l, После этого он готов к работе. При подаче электрического импульса на соленоид 9 электропневмоклапана 7 якорь 8, втягиваясь вовнутрь соленоида, перепускает сжатый воздух по каналам 10 и 11, под венчик 15 цилиндра 14. Пилиндр

14 начинает движение, происходит разуплотнение торца цилиндра 14 и коль" ца 12, и сжатый воздух, воздействуя уже на всю площадь венчика 15, начинает придавать ему ускоренное движение. В связи с тем, что управляющая камера отсутствует, а давление в рабочей камере не возрастает (т.к.

1093108

5 на сколько цилиндр 14 переместился, столько же места он освободил впереди себя), то цилиндр 14 приобретает высокую скорость, резко вскрывает рабочую камеру, и сжатый воздух, вырываясь наружу через выхпопные окна

2, порождает в воде сейсмический сигнал повышенной энергии. В это время выступ 16 цилиндра 14 сопрягается с выступом 22 толкателя 20, и в образовавшейся полости начинает сжиматься воздух. Цилиндр 14 тормозится (см.фиг.З). В связи с тем, что давление в рабочей камере резко снизилось, сжатый воздух, постоянно поступающий в штуцер 17, воздействует на ступень 23 толкателя 20 и посылает его вместе с цилиндром 14 до упора, в . уплотнительное кольцо 12 (см.фиг.2).

Цикл работы закончен

В связи с тем, что постоянно действующая сила прижатия цилиндра 14 не-:: значительна (чуть больше веса цилинд ра), а сила, действующая на торец цилиндра 14 при вскрытии рабочей камеры, велика, также будет велика и скорость цилиндра 14. Это позволяет резко открывать выхлопные окна 2 и создавать большую площадь излучения сигнала, что, в свою очередь, положительно скажется на энергии первого пика давления, который и определяет эффективность источника в целом, !

Использование предложенного изобретения позволит значительно увеличить скорость. вскрытия рабочей камеры, что, в свою очередь, увеличивает

20 амплитуду излучаемого сигнала и, в

К1Щ источника.

1093108

ФАЗ

Редактор M.JJáíèíà Техред A,Êðàâ÷óê Корректор Л,П „ко

Заказ 771 Тираж 335 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Ъ»

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.- Гагарина, 101