Пневматический источник сейсмических сигналов
Изобретение относится к морской сейсморазведке с импульсными пневматическими источниками сейсмических сигналов. Цель изобретения - повышение сейсмической эффективности путем достижения стабильности момента его срабатывания. Пневматический источник включает запускающий электромагнитный пневмоклапан и ряд последовательно соединенных корпусов 2, 3 управляющих камер с выхлопными окнами 4, 5, между которыми установлены эластичные мембраны 7, 8 с перепускными устройствами 9, 10 в центре, а управляющая камера последнего источника сопряжена с корпусом рабочей пневмокамеры. В корпусе пневмоклапана соосно с якорем 19 электромагнита 18 размещен подпружиненный пьезоэлектрический толкатель 23, соединенный с электромагистралью через усилитель напряжения и упирающийся другим концом в якорь электромагнита. При подаче командного импульса пьезоэлектрический толкатель практически мгновенно удлиняется и отбрасывает шарик, открывая канал 20. Происходит запуск источника 1 ил.
Изобретение относится к морской сейсморазведке, в частности к устройствам возбуждения упругих сейсмических импульсов в воде. Цель изобретения - повышение сейсмической эффективности путем достижения стабильности момента его срабатывания. На чертеже приведена схема пневматического источника сейсмических сигналов. Источник состоит из корпуса 1 запускающего электромагнитного пневмоклапана, последовательно соединенных корпусов 2 и 3, управляющих пневмокамер с выхлопными окнами 4 и 5 по бокам и корпуса 6 рабочей пневмокамеры, эластичных мембран 7 и 8 с перепускными устройствами 9 и 10, разделяющими управляющие пневмокамеры 11 и 12. Головная управляющая пневмокамера 11 образована крышкой 13 и эластичной мембраной 7, а остальные управляющие пневмокамеры расположены в соответствующих корпусах 3 и 4 и изолированы эластичными мембранами 7 и 8 смежных корпусов от окружающей (жидкой) среды. В головной части пневмоисточника расположен канал 14 подачи сжатого воздуха. Данные части корпусов 2 и 3 образованы жесткими диафрагмами 15 и 16. Корпус рабочей пневмокамеры 6 образует объем 17. Корпус 1 электропневмоклапана состоит из электромагнита 18, якоря 19 с выемкой в шарике. Крышка 13 включает выпускной канал 20, перепускной канал 21. В выемку якоря 19 упирается жесткий наконечник 22 толкателя 23, выполненного из пьезоэлектрического материала. Толкатель 23 соединен с наконечником 22 через упругую прокладку. Другим концом толкатель 23 упирается в дно корпуса 6 также через упругую прокладку. Обе прокладки и трубка, в которой размещен стержень толкателя, выполнены из изоляционного материала. Напряжение на толкатель 23 подается с усилителя напряжения 24, соединенного с электромагисталью. Пневмоисточник работает следующим образом. Сжатый воздух от внешнего устройства по каналу 14 через полость, образованную корпусом 1 и крышкой 13, по каналу 21 поступает в головную управляющую пневмокамеру 11. Давление воздуха прижимает мембрану 7 к выхлопным окнам 4 и диафрагме 15 управляющей пневмокамеры 12. Через кольцевое перепускное устройство 9 сжатый воздух попадает в следующую управляющую пневмокамеру 12, прижимая мембрану 8 к выхлопным окнам 5 и диафрагме 16. Последним заполняется объем 17 в корпусе 6 рабочей пневмокамеры. Наполнение сжатым воздухом пневмоисточника заканчивается, когда давление воздуха в головной пневмокамере 11 достигает заданного уровня и прекращается переток воздуха между камерами через перепускные устройства. Источник готов к работе. Подача командного импульса напряжения амплитудной 300 В и длительностью 0,010 с осуществляется в автоматическом режиме или вручную. Нарастающее напряжение в катушке электромагнита 18 создает индукционную силу притяжения якоря 19 с тарелью. Одновременно напряжение подается на усилитель 24 и подводится к толкателю 23, который в силу своей безынерционности резко удлиняется и толкает шарик якоря 19 наконечником 22. Незначительного импульсного удлинения на 0,1-0,5 мм достаточно, чтобы отбросить шарик от устья перекрытого им канала 20. В этот момент индукционная сила электромагнита и усилие толкателя 23 притягивают тарель якоря 19 к катушке 18 и удерживают якорь в течение нескольких миллисекунд. Через открытый в окружающую среду канал 21 устремляется сжатый воздух из управляющей камеры 11. Давление внутри камеры снижается, что вызывает перемещение вверх эластичной мембраны 7 и с некоторой задержкой мембраны 8 вследствие падения давления над ними. В результате последовательно открываются управляющая 12 и рабочая 11 пневмокамеры в окружающую среду через окна 4 и 5 соответственно. Вскрытие всех выхлопных окон в корпусах управляющих камер при выбранной конструкции их происходит с заданным интервалом от 0,010 до 0,100 с, что позволяет гасить пульсации воздушного пузыря. Изобретение позволяет уменьшить диапазон разброса срабатывания источника, что исключает постоянный контроль за моментом срабатывания и необходимость его коррекции.
Формула изобретения
ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ ИСТОЧНИК СЕЙСМИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ, включающий запускающий электромагнитный пневмоклапан с якорем, подключенный к электромагистрали, ряд последовательно соединенных корпусом управляющих камер с выхлопными окнами, между которыми установлены эластичные мембраны с перепускными устройствами в центре, при этом управляющая камера последнего источника сопряжена с корпусом рабочей пневмокамеры, отличающийся тем, что, с целью повышения сейсмической эффективности путем достижения стабильности момента его срабатывания, в корпусе источника соосно с перепускным устройством размещен подпружиненный пьезоэлектрический толкатель, подключенный к электромагистрали через усилитель напряжения и упирающийся одним концом в якорь, а другим - в дно корпуса рабочей пневмокамеры.РИСУНКИ
Рисунок 1
