Электрогидравлический излучатель акустических импульсов

 

Использование: при геофизических исследованиях для получения акустических колебаний. Сущность изобретения: излучатель содержит источник электрической энергии, ключ, несколько пар помещенных в электролит и соединенных параллельно между собой и источником электрической энергии электродов. Между парами электродов установлены перегородки, экранирующие акустическую и электрическую энергию электрического разряда каждой пары электродов. Перегородки, выполненные из металла, соединены с корпусом. 1 з. п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к геофизическим исследованиям, в частности к устройствам для получения акустических колебаний, и может быть использовано для геофизических исследований геологического разреза.

Известен электрогидравлический излучатель акустических импульсов, содержащий расположенные в корпусе источник электрической энергии, ключ, несколько пар помещенных в электролит и соединенных параллельно между собой и источником электрической энергии электродов.

Недостатком данного излучателя является невысокая эффективность преобразования электрической энергии в акустическую за счет взаимного влияния акустических колебаний, вызванных разрядом, в одной паре электродов на условия возникновения разряда в соседних парах.

Техническим результатом иэобретения является повышение эффективности преобразования электрической энергии в акустическую и увеличение срока службы электродов.

Технический результат достигается тем, что в электрогидравлическом излучателе акустических импульсов, содержащем расположенные в корпусе источник электрической энергии, ключ, несколько пар помещенных в электролит и соединенных параллельно между собой и источником электрической энергии электродов, между парами электродов установлены перегородки, экранирующие акустическую и электрическую энергию электрического разряда каждой пары электродов, при этом перегородки могут быть выполненными из металла и соединены с корпусом.

Электрогидравлический излучатель акустических импульсов схематически изображен на чертеже, где 1 конденсатор, 2 ключ, 3, 4 электроды, образующие разрядные промежутки, 5 перегородки между разрядными промежутками, 6 корпус излучателя.

Конденсатор 1 является источником электрической энергии, ключ 2 соединяет электроды 3, 4 с конденсатором. Между отдельными парами электродов установлены перегородки 5, которые могут быть выполнены как из материала, не проводящего электрический ток, так и из металла. Перегородки могут служить электродом, соединенным с корпусом. Это удобно в тех случаях, когда по тем или иным причинам желательно увеличить площадь одного из электродов: металлическая перегородка при этом служит электродом или его частью.

Излучатель работает следующим образом.

При замыкании ключа 2 под действием напряжения на конденсаторе 1 в разрядных промежутках между электродами 3 и 4 возникает электрический разряд. Возникающие при этом акустические волны не успевают пройти в область соседних разрядных промежутков благодаря экранирующему действию перегородок 5 и затруднить в ней условия возникновения разряда. Благодаря этому в соседних разрядных промежутках также возникает разряд. Во внешней среде волны от всех разрядных промежутков складываются, образуя общую волну с суммарной амплитудой.

Разрядные промежутки могут быть скомпанованы вместе или растянуты в линию. Важно лишь то, чтобы с помощью перегородок было устранено их взаимное влияние через акустическое поле, особенно во время возникновения разряда.

Таким образом, увеличив мощность источника энергии (или емкость конденсатора) в N раз и одновременно увеличив количество пар электродов также в N раз и разделив их перегородками, получают увеличение энергии акустической волны в N раз.

Для каждого конкретного разрядного промежутка существует оптимальная величина подводимой электрической энергии. Однако эта величина зависит от большого количества факторов, таких как напряжение, размеры электродов, расстояние между ними, сопротивление разрядной цепи и т.п. Тем не менее, зная величину этой оптимальной энергии для выбранных условий и задавшись полной мощностью источника энергии, легко определить желательное количество пар электродов.

Установка перегородок между парами электродов исключает влияние акустических колебаний, вызванных разрядом, в одной паре электродов на условия возникновения разряда в соседних парах. Благодаря этому акустические колебания от всех разрядных промежутков складываются, и эффективность преобразования электрической энергии в акустическую не снижается с увеличением мощности.

Этот излучатель был применен в качестве источника акустических колебаний для работы в буровых скважинах. Измерения показали, что при удвоении емкости конденсатора амплитуда получаемых акустических колебаний в устройстве даже с двумя парами электродов, разделенных перегородкой, возросла почти вдвое. Кроме того, резко вырос срок службы электродов и достиг многих тысяч импульсов без замены.

Электрогидравлический излучатель может быть применен в качестве источника акустических импульсов для работ в буровых скважинах (акустическое воздействие, прозвучивание с целью исследования геологического разреза). Излучатель может быть также применен в качестве наземного акустического источника, при морской гидролокации и т.п.

Формула изобретения

1. ЭЛЕКТРОГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ИЗЛУЧАТЕЛЬ АКУСТИЧЕСКИХ ИМПУЛЬСОВ, содержащий расположенные в корпусе источник электрической энергии, ключ, несколько пар помещенных в электролит и соединенных параллельно между собой и источником электрической энергии электродов, отличающийся тем, что между парами электродов установлены перегородки, экранирующие акустическую и электрическую энергию электрического разряда каждой пары электродов.

2. Излучатель по п.1, отличающийся тем, что перегородки выполнены из металла и соединены с корпусом.

РИСУНКИ

Рисунок 1