Источник сейсмических сигналов в водной среде

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

«i>746368

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 1204.78 (21) 2604054/18-25 (51)М. Кл.2

6 01 U 1/02 с присоединением заявки М9

Государственный комитет

СССР. по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 070780. Бюллетень N9 25 (53) УДК 550. 834 (088.8) Дата опубликования описания 07.0780 (72) Автор изобретения

Г. И. Молоканов (71) Заявитель

f54) ИСТОЧНИК СЕЙСМИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ В ВОДНОЙ СРЕДЕ

1

Изобретение относится к устройствам для возбуждения сейсмических сигналов на акваториях и может быть использовано при аейсморазведке и других гидроакустических измерениях.

Известен источник сейсмических сигналов в водной среде, содержащий парогенератор, трубопровод, паросборник и систему управления (11.

Эффективность известного устройст- 10 ва зависит от объема паросборника.

Для увеличения объема перегретого пара паросборник должен иметь большой объем. Однако увеличение объема паросборника приводит к быстрой кон- 15 денсации паров, что снижает эффективность источника. К недостаткам известного источника следует отнести также его громоздкость.

Наиболее близким по технической сущности к настоящему изобретению является источник сейсмических сигналов в водной среде, содержащий цилиндрический корпус с расположенным в нем полым фигурным поршнем, образующим камеры высокого и низкого давления, соединенные между собой через управляемый вентиль, и систему угпэавления f2).

Известный источник отличается простотой у=тройств а н надежностью в работе. Он может быть выполнен малообъемным н легким, что важно при создании группового источника и интерференционных сНс гем возбуждения. Однако ему свойственны следующие недостатки: наличие пульсации газового пузыря, что ведет к ухудшению отношения сигнал/помеха: необходимость размещения на борту судна громоздких дизель-компрессоров высокого давления с системой питающих шлангов.

Целью изобретения является увеличение отношения сигнал/помеха, а также повышение техники безопасности.

ПЬставленная цель достйгается TeMI что источник снабжен электронагревательными элементами с блоком автоматической регулировки, дозирующим насосом и датчиком давления, причем электронагревательные элементы установлены внутри камеры высокого давления, которая через отверстия в поршне и кор" пусе соединена с дозирующим насосом и датчиком давления, включенным в цепь блока автоматической регулировки электронагревательных элементов; что в камере низкого давления установлен обратный клапан. фййеЬх --".".",.«««. Ы««йййю 1««««х ;--4««««;ééåéæìà«««««ð« . - . «» ..- ««» ««Ф««« "-««««еа:.«««««««

746368

Сущность изобретения поясняется чертежом,,где изображен эскиз конструкции источника сейсмических сигналов в водной среде.

Устройство содержит цилиндрический металлический корпус 1, внутри которого помещен полый фигурный поршень 2 с приваренной к нему криптой

3; внутренняя полость поршня 2 образует камеру высокого давления (позиции 4-5), имеющую выхлопные окна 6, окно для подачи воды 7 и канал 8, соединяющий через управляемый клапан (позиции 9-12) камеру высокого давле= йия, с камерой низкого давления 13.

Управляемый клапан включает подвижной стержень 9, размещенный внутри катушки чндуктивности 10, питаемой через электровводы 12; стержень 9 прижимается к отверстию канала 8 с помощью пружины Ll; Внутри камеры высокого давления размещены электроды 14 и электронагревательный элемент сопротивление 15; камера частично заполнена водой 5 и сжимаемым газом (например, воздухом или паром) 4. В верхнее днище поршня ввинчены стержни

16, на которые насажены пружины 17 и упорные шайбы 18, удерживаемые зашплинтованными гайками 19.

Камера низкого давления 1 3 через канал малого сечения 20 и выпускной клапан 21 соединена с внешней средой.

Управляемый клапан и пружинный механизм имеют общий кожух 22, закрытый герметической крышкой 23.

Поршень 2 в верхней части имеет выступ с уплотнительным кольцом 24 и кромкой 25. Полость 26, образуемая между кромкой 25 и втулкой 27, ввинченной в корпус излучателя 1, через отверстие 7 в поршне 2 свободно сообщаетсй с камерой высокого давления.

Между корпусом 1 с втулкой 27 и днищем поршня 3 имеется уплотнительное кольцо 28, герметизирующее выпускную щель 29.

Электроды 14 изолированы от днища 4$ поршня изоляционной фигурной прокладкой 30. Электровводи в месте соединеФ ния с электродами герметизированы от воды крышкой 31 и уплотнительным кольцом 3 2 . 5(1

Корпус из лу чате:Ля покрыт. термоизо - ляцией 33. Внутренняя поверхность каме«ры высокого давления также имеет термоизоляцию 34.

Камера высокого давления через проход 35 и клапан 36 питается от до1 зированного гидронасоса 37 и связана также с датчиком давления 38, который управляет реле 39, включенным в электрическую цепь питания термонагревателей 14,15. Управление всеми меха- бО низмами предложенного устройства осуществляется от пульта 40, питание от источника электрической энергии 41.

Устройство рабо ает следующим об- " разом. 65

В исходном положении пружинами 17 поршень 2 подтягивается вверх, так что выпускные окна 6 перекрываются стенкой вкладыша 27, а канал 8 плотно запирается стержнем 9, на который цействует распирающее усилие пружины 11. B таком положении камера высокого давления (позиции 4,5) герметизирована от окружакщей среды, а излучатель погружается в воду.

По команде оператора с пульта 40 включается дозированный, насос 37 и заданная порция забортной воды через клапан 36, проход 35 и окно 7 подается в к амеру высокого давле ния . Для создания давления в полости излучателя включается источник электрической энергии 41 и через устройство управ ления 40 и реле 39, которое в начальный момент открыто, ток поступает на электроды 14, и проходя через воду 5, разогревает ее. При этом электронагренательный элемент 15„ сопротивление которого выбирается таким, что оно существенно больше сопротивления воды, в нагревании воды практически не участвует. Вода 5, испаряясь при кипении, образует пар, который заполняет воздушную полость 4, приводя к возрастанию давления в камере излучателя.

По мере испарения воды уровень ее понижается, сопротивление воды возрастает, что приводит к возрастанию тока, текущего через нагревательный элемент

15. При полном испарении воды весь ток течет через нагреватель 15, который выполняет роль паронагревателя.

Рост давления пара в камере фиксирует датчик 38. При возрастании давления до заданного значения он срабатывает, что вызывает срабатывание реле 39, кбторое размыкает электрическую цепь, питакШую электроды 14 и нагревательный элемент 15.

В этом положении излучатель заряжен, камера высокого давления заполнена нагретым парбм. Причем система датчиков автоматически поддерживает заданное давление в камере, так как при частичной конденсации пара в камере в результате ее остывания датчик 38 отключает реле 39, силовая электрическая"цепь заикается и нагревательные элементы 14 и 15 вновь вклю. чаются. При этом допускается осаждение солей на днище 3 полого поршня 2.

Вкладыш 27 и верхний выступ поршня, образующий кромку 25, служат для предотвращения самопроизвольного открытия поршня. При возрастании давления в камере оно передается на кромку 25, способствуя дополнительному прижиму поршня вверх.

Для срабатывания излучателя с пульта 40 электрический импульс через электроввод 12 поступает йа обмотку катушки индуктивности 10. Образующееся магнитное поле втягивает стержень

746368

Формула изобретения

9, который, преодолевая действие пружины 11 поднимается вверх, открывая проход 8. Сжатый под большим давлением пар через проход 8, заполняет камеру 13, оказывая давление на днище поршня 2. Поршень 2 перемещается 5 вйиз, окна 6 открываются и через них водяной пар выбрасывается в окружающую среду, с последующей конденсацией парового пузыря и образованием сейсмического импульса. 10

Движущиеся в камере с большой скоростью под давлением пары захватывают соль, осаждавшуюся на днище 3 и выбрасывают ее из камеры вместе с паром.

Поршень движется вниз до полного или частичного сжатия пружин 17, при. этом часть пара из полости 13 через узкий проход 20 и обратный клапан 21 стравливается в окружающую среду.

После того, как давление в камере излучателя и полости 13 падает,пру- 20 жинами 17 поршень возвращается в исходное положение. В этот момент камеры 4-5 заполнены незначительным коли чеством пара при низком давлении. В камере. 13 возможна конденсация пара 25 с образованием некоторого количества воды. При накоплении этой воды в про ессе многократной работы излучателя она стравливается через канал 20 и клапан 21 в окружающую среду. 30

Таким образом, применение настоящего устройства позволяет: улучшить сейсмические характеристики источника за счет устранения пульсаций пузыря и расширения возмож- gg ностей по созданию малообъемных излучателей, пригодных для многоэлементных систем возбуждения; снизить опасность источника в связи с вынесением котла высокого давления за пределы судна.

1. Источник сейсмических сигналов в водной среде, содержащий цилиндрический корпус с расположенным в нем полым, фигурйым поршнем, образующим камеры высокого и низкого давления, соединенные между собой через управляемый вентиль, и систему управления, отличающийся тем, что, с целью увеличения отношения сигнал/помеха, источник снабжен электронагревательными элементами с блоком автоматической регулировки, дозирующим насосом и датчиком давления, причем электронагревательные элементы установлены внутри камеры высокого давления, которая через отверстия в поршне и корпусе соединена с дозируюшим насосом и датчиком давления, включенным в цепь блока автоматической регулировки электронагревательных элементов.

2. Источник по п.l, о т л и ч аю шийся тем, что, в камере низкого давления установлен обратный клапан.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Франции Р 2055836, кл. G 01 V 1/00, опублик. 1971;

2. Авторское свидетельство СССР

9 325629, кл. G 10 К 10/00, 1970 (прототип) .

ЦНИИПИ Э ах аз 39 35/34

Тираж 649 Подписное

Филиал ППП Патент г. Ужгород, ул. Проектная,4: