Источник сейсмических сигналов

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕИЛЬСТВУ

Celos C

Социанистнческнк

Республик (и 798663 (61) Дополнительное к авт. свид-ву 9 721789 (22) Заявлено 250179 (23) 2716606/18-25 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет 1 ® „э

G 01 Ч 1/133

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий

Опубликовано 230131. Бюллетень № 3

Дата опубликования описания 230181 (S3) УДК 550.834 (088. 8) (72) Авторы изобретения

В. В. Ивашин и И. M. Чуркин (73) Заяви. тель

Тольяттинский политехнический институт (54) ИСТОЧНИК СЕЙСМИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ

Изобретение относится к устройствам для возбуждения сейсмических колебаний невзрывным способом, B частности для целей геофизической разведки.

По основному авт. св. Р 721789 известен источник сейсмических сигналов, состоящий иэ импульсного электрического двигателя возвратно-поступательного движения, трансформатора сил и линейных перемещений, передающего усилие от двигателя к опорной плите, и инертной массы, при этом трансформатор сил и линейных перемещений выполнен в виде герметично эа- f5 полненного жидкостью бака с подвижным основанием, к корпусу которого прикреплен индуктор двигателя, причем с одного торца якоря двигателя расположена полость, заполненная сжа- 20 тым газом, а с другого — жидкость бака. В модификации известного устройства индуктор двигателя прикреплен к баку с внутренней стороны I1l .

К недостаткам такого устройства относится невозможность достижения . высокой частоты повторения рабочих циклов источника, что не позволяет применить его для виброимпульсного 3Q способа сейсморазведки. Это объясняется следующим.

При перемещении якоря преобразователя вниз в корпусе герметического бака создается перепад давления bP< в пределах ь.Р„ (10-15) атм. Этот пере." пад обуславливает утечку из герметического бака в резервуар избыточного давления (в рессивер) через технологический зазор Р между якорем и индуктором двигателя некоторого объема ЬЧ масла, причем ьЧ=8,18 (0 — „+á ьР„K„(ñìÚ ñ), 3 где g — удельный вес жидкости, г/см

V — вязкость жидкости, сст; величина зазора, см;

b — ширина (периметр) зазора,см;

1 — высота зазора, см;

t„ - время, в течение которого создается перепад давления ь Р„, Как только якорь возвращается в исходное положение (вверх), в резервуаре избыточного давления оказывается перепад давления, обусловленный утечкой объема ЬЧ масла из бака в рессивер. Этот перепад невысок, 798663 порядка ЬР (0,05-0,1) кг/см . Для обеспечения работоспособности генератора необходимо, чтобы к повторному его срабатыванию объем масла dV под действием давления ь Р через зазор Ф вернулся из резервуара избыточного давления назад в корпус герметического бака. На это требуется время

dP (10-. 1 ) что в „1 .. - 00 раз больше вре-.

Ь 1 (О,О-.0,1) мены . даже при времени t 20 ° 10 с рремя 4 с. Такое время не ограничивает воэможности источника при импульсном режиме возбуждения сейсмиЧеских сигналов, когда частота работы источника не выше 1 раза за б с. Ю

При виброимпульсном режиме возбуждения сейсмических, сигналов, когда частота работы источника в пределах

40 — 50 Гц, известное устройство оказывается неработоспособным в связи Я с утечкой и накапливанием масла в резервуаре избыточного давления при каждом срабатывании излучателя.

Утечку масла можно не только ограничивать, но и исключить путем уплот- З нения соответствующим образом зазора

6 . Однако, в этом случае нет циркуляции масла через зазор б, обеспечивающей интенсивный теплообъем с катушек якоря и индуктора двигателя, что обуславливает перегрев катушек и нагрев масла в зазоре dq настолько, что оно закокосовывавтся и сгорает.

В конечном итоге это приводит к перегреву двигателя, к закоксовыванию якоря и к выходу иэ строя двигателя и 40 источника в целом.

Таким образом, с одной стороны циркуляцию масла через зазор d необходимо исключить, а с другой — беэ нее источник оказывается неработоспо- yg собным.

Цель изобретения — повышение частоты срабатывания источника, эффективности источника сейсмических сигналов и улучшение теплового режима двигателя.

Поставленная цель достигается твм, что полость, заполненная сжатым газом

1 соединена с полостью герметичного бака через клапаны.

При этом клапаны установлены на крышке бака, а в якоре двигателя выполнено сквозное дроссельное отверстие, соединяющее полость гврмвтичного бака с полостью заполненной сжа- Щ ! тым газом.

Клапаны установлены иа див якоря.

На фиг. 1 показан источник сейсмических сигналов, с установлвнными клапанами на крышке бака, общий g$ вид, на фиг. 2 то ие, с установленным клапаном на якоре.

Устройство содержит в корпусе

1 герметичного бака, заполненного жидкостьи 2, индуктор 3 с обмотками возбуждения 4,помещенный в цилиндр 5 и закрепленный к верхней крышке 6 герметического бака, образованного корпусом 1, крышкой 6 и упругой мембраной 7. Инертная масса 8 расположена поверх корпуса 1. В корпусе 9 резервуара 10 избыточного давления вмонтирован ниппель 11 и установочный винт 12. Внутри индуктора 3 помещен полый якорь 13, поджатый к винту 12 пружиной 14. В якоре имеются короткоэамкнутые витки 15, Упругая мембрана 7 закреплена к основании корпуса 1 с помощью фланца 16.

Корпус 1 расположен на опорной плите 17, которая расположена на земле

18. Полость избыточного давления 10 соединена с полостью корпуса 1 через клапаны 19, поджатые пружинами 20.

Полость под якорем соединена с резервуаром 10 избыточного давления посредством отверстия 21.

Источник сейсмических сигналов работает следующим образом.

При подаче питания на обмотки возбуждения 4 двигателя якорь 13 перемещается вниз и увеличивает внутри корпуса 1 избыточное давление. В результате на плиту 17 через мембрану 7 н на инертную массу 8 через корпус 1 бака действует некоторая сила. В результате действия этой силы земля деформируется, что обуславливает возбуждение сейсмических колебаний и перемещение вверх инертной массы. При этом некоторый объем масла аЧ через технологический зазор

d между якорем и индуктором н через дросселирующее отверстие 21 переходит в область резервуара 10 избыточного давления, что обеспечивает интенсивный теплосъем с катушек индуктора и якоря. Направления потоков жидкости ,при срабатывании источника показаны стрелками.

Возвращается якорь 15 в исходное положение упругими силами сжатой пружины 14, весом инертной массы 8 и упругими силами деформированной земли.

При возвращении якоря в исходное положение в корпусе 9 резервуара 10 образуется избыточное давление, о5условленное перетоком в него объема aV масла, нарушающим равновесие давлений в полостях бака 1 и корпуса 9. Под действием этого перепада давлений клапаны 19 открываются, и более нагретое масло из полости 10 переходит в лолость бака 1 с пониженной температурой масла. Как только давления в полостях 1 и 10 сравняются, клапаны 19 закрываются, и источник готов к повторному циклу работы. Суммарная площадь отверстий под клапаны

798663 юг. I

19 выбирается из расчета обеспечения перехода масла обьемом д V из полости 10 в полость бака 1 за время между срабатываниями двигателя при предельной частоте работы источника. Сечение отверстия 21 выбирается из расчета, 9е(0,159,У, где S+ — сечение якоря, Ю - амплитуда перемещения якоря.

Для интенсивного охлаждения полости внутри якоря клапан 19 (см. фиг. 2), установлен на якоре, при этом отверстия 21 выполнены в верхней крышке 6. Стрелками на фиг. 2 показаны возможные направления потоков жидкости при перемещении якоря вниз, т. е. срабатывании источника.

Предлагаемый виброимпульсный способ дешевле и проще вибрационного1 для реализации которого необходимы сложные в конструктивном исполнении, не технологичны и дорогие гидравлические двигатели, а для обработки 29 информации специальные вычислительные машины. Кроме того, виброимпульсный источник обеспечивает большую помехоустойчивость и производитель-. ность,. а также позволяет проводить работы вблизи железных дорог, коммуникаций, линий электропередач и в других местах с высоким уровнем помех.

Формула изобретения

1. Источник сейсмических сигналов по ант. св. СССР М 721789, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения частоты срабатывания, эффективности источника и илучшения теплового режима двигателя, полость, заполненная сжатым газом„ соединена с полостью герметичного бака через клапаны.

2. Источник по и. 1, о т л ич а ю шийся тем, что клапаны установлены на крьааке бака, а в якоре двигателя выполнено сквозное дроссельное отверстие, соединяющее полость герметичного бака с полостью, заполненной сжатым газом.

3. Источник по и. 1, о т л и ч а ю - шийся тем, что клапаны установлены на дне якоря.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 721789, кл. G 01 V 1/02, 1974 (прототип).

798663!

Составитель Л. Солодилов

Редактор В. Жилеико Техред A. Лч

Корректор М. Коста

Заказ 10022/58 тираж 743

BHHHGR Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, )Е-35, Раушская иаб., д. 4/5

Подписное

Филиал ПНП "Патент", г. Ужгород, ул. Ироектнак, 4