Пневматический источник сейсмических сигналов

 

Изобретение относится к морской геофизике, в частности к сейсморазведке с пневматическими источниками. Цель изобретения - повышение сейсмической эффективности путем исключения падения давления в рабочей камере до начала выхлопа. Устройство включает электропневмоклапан 1, корпус 4 с окнами 12, ступенчатым каналом 5 и челноком в нем, подвижный цилиндр 13 и полости выравнивания давления 10, рабочую 11, управляющую 17, разгонную 19, соединенные между собой и емкостью высокого давления каналами 20 - 23. При подаче импульса тока на электропневмоклапан 1 якорь 2 электромагнита отрывается от устья стартового канала 9. Воздух по каналам 20 подается в разгонную камеру 19 и выталкивает подвижный цилиндр 13 вверх, открывая окна 12. При этом сжатый воздух из рабочей камеры не попадает в разгонную полость 19. Это позволяет устранить падение давления в рабочей камере и повысить сейсмическую эффективность. 1 ил.

Изобретение относится к морской геофизике, в частности к сейсморазведке с пневматическими источниками. Целью изобретения является повышение сейсмической эффективности путем исключения падения давления в рабочей камере до начала выхлопа. На чертеже приведен предлагаемый источник, общий вид. Источник состоит из крышки 1 электропневмоклапана с катушкой электромагнита и якоря 2 электромагнита в полости 3 электропневмоклапана. В корпусе 4 высокого давления выполнен ступенчатый канал 5, в который помещен челнок с крышкой 6 и поршнем 7 на штоке 8, в котором выполнен стартовый канал 9 между полостью 3 и полостью выравнивания давления 10. Канал 5 перекрыт со стороны устья якорем 2. Корпус 4 высокого давления образует рабочую камеру 11, соединенную с окружающей средой окнами 12, перекрытыми подвижным ступенчатым цилиндром 13, охватывающим по ходовой посадке часть корпуса высокого давления 4. Подвижный цилиндр 13 снабжен кольцевым шипом 14, имеет уступ 15, сопряженный с кольцевым уступом 16 корпуса высокого давления 4. Кольцевой уступ 16, внутренняя стенка подвижного цилиндра 13 и корпус 4 высокого давления образуют управляющую камеру 17. Цилиндр 13 с торца имеет внутренний радиальный выступ (фланец) 18, образующий с корпусом 4 высокого давления разгонную камеру 19, которая соединена с камерой выравнивания давления 10 посредством большерасходных каналов запуска 20. Полость 3 электропневмоклапана соединена с емкостью высокого давления впускным каналом 21 и с управляющей камерой 17 перепускным каналом 22, а сама управляющая камера 17 связана с рабочей камерой 11 соединительными каналами 23. Источник сейсмических сигналов работает следующим образом. Сжатый воздух от внешней расходной емкости поступает через впускной канал 21 в полость 3 электропневмоклапана. Давление воздуха действует на якорь 2 электромагнита, прижимает его к устью стартового канала 9 и погружает челнок в ступенчатый канал 5 до упора уплотнением крышки 6 в устье ступенчатого канала 5. Большерасходные каналы запуска 20 герметизируются, а сжатый воздух из полости 3 электропневмоклапана по перепускному каналу 22 поступает в управляющую камеру 17 и, действуя на уступ 15, опускает подвижный цилиндр 13, упирая его кольцевым шипом 14 в торцовое уплотнение. Воздух из управляющей камеры 17 при этом попадает в рабочую камеру 11 по соединительным каналам 23 и заполняет ее. После выравнивания давлений в полости 3, управляющей камере 17 и рабочей камере 11 источник готов к работе. При этом сила, действующая на крышку 6 челнока сверху, почти уравновешивается силой, действующей снизу на поршень 7 со стороны рабочей камеры 11. По команде с выносного пульта управления на электромагнит подается прямоугольный импульс напряжения. Якорь 2 легко притягивается вверх, открывая устье стартового канала 9. Воздух из полости 3 электропневмоклапана начинает перемещаться в кольцевую полость выравнивания давления 10. Даже незначительное падение давления в полости 3 приводит к разгерметизации устья ступенчатого канала 5. Челнок прижимается к якорю действующим со стороны рабочей камеры 11 давлением. Подача воздуха через впускной канал 21 временно прекращается. Сжатый воздух из полости 3 попадает в кольцевую полость выравнивания давления 10, а оттуда - в большерасходные каналы запуска 20 и наносит удар по внутреннему радиальному выступу (фланцу) 18. Разгонная камера 19 начинает расширяться, подвижный цилиндр 13 перемещается вверх. При этом сжатый воздух из рабочей камеры 11 не попадает в камеру 19. После раскрытия окон 12 разгонная камера 19 также соединяется с окружающей средой. Воздух из рабочей камеры 11, расширяясь в воде, возбуждает упругий сейсмический импульс, а воздух из разгонной камеры 19 дополнительно увеличивает энергию расширяющегося пузыря. Выброс из рабочей камеры 11 сжатого воздуха предшествует началу торможения подвижного цилиндра 13. Возрастание давления в управляющей камере 17 над уступом 15 замедляет перемещение подвижного цилиндра 13 вверх. Давление воздуха во впускном канале 21 возвращает челнок с якорем 2 в исходное положение и цикл заполнения камер пневмоисточника повторяется.

Формула изобретения

ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ ИСТОЧНИК СЕЙСМИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ, включающий электропневмоклапан с полостью и якорем электромагнита, корпус с выхлопными окнами и кольцевым уступом и охватывающий корпус ступенчатый подвижный цилиндр с радиальным выступом и кольцевым шипом, образующие управляющую и рабочую камеры, загерметизированные по сопряженным поверхностям ступенчатого подвижного цилиндра и корпуса, в котором на кольцевом уступе выполнена канавка под кольцевой уплотнительный элемент, сопряженная с кольцевым шипом, при этом разгонная камера образована радиальным выступом ступенчатого подвижного цилиндра и корпусом, отличающийся тем, что, с целью повышения сейсмической эффективности путем исключения падения давления в рабочей камере до начала выхлопа, радиальный выступ размещен внутри ступенчатого подвижного цилиндра и выполнен с возможностью вскрытия разгонной камеры при его перемещении, в корпусе между рабочей камерой и полостью электропневмоклапана выполнен ступенчатый канал, в котором размещен челнок, состоящий из поршня, герметично перекрывающего большую ступень канала, и образующий с корпусом кольцевую полость выравнивания давления, сообщенную с разгонной камерой каналом, выполненным в корпусе, и с полостью электропневмоклапана каналом, выполненным в челноке и перекрытым якорем электромагнита.

РИСУНКИ

Рисунок 1