DE2063380B2 - Generator für seismische Impulse - Google Patents
Generator für seismische ImpulseInfo
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- G01V1/38—Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting specially adapted for water-covered areas
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Description
5. Generator nach den Ansprüchen 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß über dem Dichtungsring
(42) ein Stoßring (58) vorgesehen ist.
6. Generator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Diaphragmaaufbau (22) ein bewegliches Innendiaphragma (76) aufweist, das
sich über die Diaphragmaplatte (36) erstreckt.
7. Generator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Diaphragmaaufbau (22) einen
Anschlagring (56) an der Innenfläche (40) des zylindrischen Teiles (38) aufweist.
8. Generator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem zylindrischen
Teil (38) und dem Tank (12) ein beweglicher Verschluß (62) angeordnet ist.
9. Generator nach den Ansprüchen 1 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Ende des beweglichen
Verschlusses (62) an einem am Tank (12) angeordneten Anschlagring (64) mit einem
Klemmring (66) befestigt ist.
K). Generator nach den Ansprüchen 1, 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß das andere Ende
des beweglichen Verschlusses (62) an der Oberkante des zylindrischen Teiles (38) mit einem
Klemmring (68) befestigt ist.
Die Erfindung betrifft einen auf die Erdoberfläche absetzbaren Generator für seismische Impulse mit einem
eine im wesentlichen inkompressible Flüssigkeit enthaltenden Tank, mit wenigstens einer in die Flüssigkeit
getauchten Druckgasquelle zum abrupten Freigeben unter Druck stehenden Gases in die Flüssigkeit
sowie mit einem gegenüber dem Tank beweglichen Diaphragmaaufbau, welcher den Tank zur Erdoberfläche
hin abschließt und über den die bei Betätigung der wenigstens einen Druckgasquelle entstehenden
seismischen Impulse in die Erde einkoppelbar sind.
Aus der US-PS 3 310 128 ist bereits ein seismischer
Impulsgenerator bekannt, der auf die Erdoberfläche aufsetzbar ist und einen Tank aufweist, der mit einer
inkompressiblen Flüssigkeit gefüllt ist. In der Flüssigkeit ist wenigstens eine Druckgasquelle vorhanden,
aus der unter Druck stehendes Gas abrupt in die Flüssigkeit abgegeben wird, wobei ein Diaphragmaaufbau
in Form einer flexiblen Membrane am Boden des Tanks betätigt wird und die dabei entstehenden seismischen
Impulse in die Erde einkoppelbar sind. Der Diaphragmaaufbau schließt den Tank zur Erdoberfläche
hin ab.
Aus der US-PS 33 Ϊ4497 ist zwar auch ein seismischer
Impulsgenerator mit einer als Diaphragma dienenden Grundplatte nebest einem zylindrischen Teil
bekannt, doch ist nicht offenbar, daß diese Bauteile auch bei einem Impulsgenerator anwendbar sind, der
eine in eine Flüssigkeit eingetauchte Druckgasquelle enthält.
Die US-PS 3 356 178 offenbart einen mit Funken arbeitenden Impulserzeuger, bei dem eine Membran
am Boden eines Flüssigkeitstanks angeordnet ist, die über eine als Schutz für die Membran dienende bewegliche
Platte auf den zu erkundenden Untergrund einwirkt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Diaphragmaaufbau für einen seismischen Impulsgenerator
zu verbessern, der eine in eine Flüssigkeit eingetauchte Druckgasquelle enthält. Diese Aufgabe
wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Diaphragmaaufbau eine an einem zylindrischen Teil befestigte
Diaphragmaplatte aufweist und der zylindrische Teil gleitbar am Tank (12) angebracht ist.
Einer Ausführungsform der Erfindung zufolge ist die Diaphragmaplatte einstückig ausgebildet.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß der zylindrische Teil einen Außendurchmesser
hat, der größer als der des Tanks ist, so daß das Gewicht des Generators über die Diaphragmaplatte verteilt ist.
Die Erfindung kann auch so abgewandelt werden, ι daß der Diaphragmaaufbau einen Dichtungsring an
den Enden des Tanks aufweist, der an der Innenfläche des zylindrischen Teiles gleitet.
Um den Stoß des sich nach unten bewegenden Diaphragmaaufbaus aufzufangen, ist in weiterer Ausbil-,
dungder Erfindungüber dem Dichtungsring ein Stoßring vorgesehen.
Eine andere Ausführungsform der Erfindung besteht darin, daß der Diaphragmaaufbau ein bewegliches
Innendiaphragma aufweist, das sich über die ι Diaphragmaplatte erstreckt.
Um die Gleitbewegung des zylindrischen Teiles zu begrenzen, weist der Diaphragmaaufbau in weiterer
Ausgestaltung der Erfindung einen Anschlagring an der Innenfläche des zylindrischen Teiles auf.
i Eine weitere Ausführungsform der Erfindung sieht vor, daß zwischen dem zylindrischen Teil und dem Tank ein beweglicher Verschluß angeordnet ist.
i Eine weitere Ausführungsform der Erfindung sieht vor, daß zwischen dem zylindrischen Teil und dem Tank ein beweglicher Verschluß angeordnet ist.
Das eine Ende des beweglichen Verschlusses ist in
Abwandlung der Erfindung an einem am Tank angeordneten Anschlagring mit einem Klemmring befestigt.
Das andere Ende des beweglichen Verschlusses ist einer weiteren Ausführungsform der Erfindung zufolge
an der Oberkante des zylindrischen Teiles mit einem Klemmring befestigt.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von Figuren
erläutert. Es zeigt
Fig. 1 eine Seitenansicht eines Generators für seismische Impulse mit einem Arm, der diesen mit einem
Fahrzeug verbindet,
Fig. 2 eine Schnittansicht einer Ausführungsform eines Ganzmetall-Diaphragmaaufbaues,
Fig. 3 eine Schnittansicht einer Ausführungsform nach Fig. 2 bei der Betätigung und
Fig. 4 eine Schnittansicht einer veränderten Ausführungsform des Diaphragmaaufbaues.
In den Fig. 1 und 2 ist ein beweglicher Generator 10 für seismische Impulse bzw. Wellen dargestellt. Er
enthält einen geschlossenen kuppeiformigen Tank ί2
mit einer starren gekrümmten Seiten- und Oberwand. Der Tank 12 ist konzentrisch um eine aufrechte Symmetrieachse
angeordnet und enthält eine im wesentlichen inkompressible Flüssigkeit 14, beispielsweise
Wasser. In der Mitte des oberen Teiles des kuppeiförmigen Tanks 12 ist eine Auslaßöffnung 16, durch welche
die freigegebenen Gase aus dem Tank 12 entweichen können. Verbunden mit der Auslaßöffnung 16
ist eine Einrichtung zum Trennen der freigegebenen Gase von der Flüssigkeit, was so erfolgt, daß die Flüssigkeit
zurückgehalten wird und in das Innere des Tanks 12 zurückfließt, wobei die freigegebenen Gase
nach außen entweichen können.
In der Flüssigkeit 14, und zwar in der Nähe des Bodens des Tanks 12 befinden sich drei Druckgasbzw.
Druckluftquellen 18 (nur zwei sind in den Figuren zu sehen) ähnlich den abrupt Gas freigebenden
Quellen nach der US-PS 3310128. Jede dieser
Druckgasquellen 18 enthält eine Entladeöffnung 20. Die Druckgasquellen geben wiederholt große Mengen
von Hochdruckgas durch die Entladeöffnung 20 in die Flüssigkeit abrupt frei, um kräftige seismische Impulse
zu erzeugen, die mittels des verschiebbaren Diaphragmaaufbaues 22 in die Erde 24 eingekoppelt
werden. Bei dieser Ausführungsform des Generators für seismische Impulse ist das unter Druck stehende
Gas komprimierte Luft.
Bei Betrieb wird die komprimierte Luft durch Hochdruckleitungen 26zu einer Einlaßverbindung 28
der getauchten Druckgasquellen 18 geführt. Die Hochdruckluft ist in den Druckgasquellen 18 gespeichert,
bis sie bei Betätigen eines elektrischen Steuersignals freigegeben wird, welches über die elektrischen
Steuerungskabel solenoidbetätigte Hochdruckluft-Ventile 32 triggert, die die Druckgasquellen 18 wirksam
werden lassen.
Wenn die Druckgasquellen 18 derart wirksam gemacht sind, breitet sich von ihren Öffnungen 20 eine
von Hochdruckluft begleitete Druckwelle 34 in die Flüssigkeit aus (vgl. Fig. 3). Die Druckwelle 34 überträgt
damit über die Flüssigkeit 14 einen Druckimpuls auf eine Metall-Diaphragmaplatte 36 des Diaphragmaaufbaues
22.
Wie in Fig. j> dargestellt ist, gibt nach Unterdrucksetzen
die Metall-Diaphragmaplatte 36 nach unten nach, so daß der Diaphragmaaufbau 22 sich nach unten
verschiebt und abrunt auf die Erde 24 drückt, wodurch
in die Erde 24 seismische Impulse geschickt werden, die für seismische Untersuchungen geeignet
sind. Die Verschiebung des Diaphragmaaufbaues 22 nach unten wird durch einen äußeren beweglichen zylindrischen
Teil 318 ermöglicht, dessen Innenfläche 40 einen gleitenden Verschluß mit einem Dichtungsring
42 aus geeignetem Kunststoff, beispielsweise Dichtungsmaterial aus Polyurethan, bildet.
Ein Einbauring 44 ist außen an die Metall-Diaphragmaplatte
36 geschweißt und mit Maschinenschrauben 45 an einem Innenflansch 46 befestigt, der
unten am beweglichen zylindrischen Teil 38 angeschweißt ist.
Der Dichtungsring 42 aus Polyurethan ist mit einem Klemmring 47 gehalten, der den Dichtungsring 42 gegen
einen Flansch 48 hält, der an dem unteren Rand des kuppeiförmigen Tanks 12 angeschweißt ist. Ein
anderer, innerer, flüssigkeitshaltender Kunststoffdichtu5gsring49istineine
Nutzwischendem Klemmring
47 und dem Flansch 48 <:. /gesetzt, wobei der Klemmring mit Maschinenschraube.; 50 befestigt ist.
Der Druck der Druckwelle des Hochdruckgases 34 in der Flüssigkeit 14 wirkt auch gegen die Innenfläche
52 des Tanks 12, und obgleich der Tank 12 und die dar;··! angebrachten Teile eineschließlich der Gewichte
54 schwerer als der Diaphragmaaufbau 22 sind, bewegt sich der Tank 12 nach oben, während die Diaphragmaplatte
36 gegen die Erde 34 gedrückt wird. Wenn sich der Tank 12 nach oben bewegt, gleitet der
Dichtungsring 42 längs der Innenfläche 40 nach oben, bis ein hubbegrenzender Anschlagring 56 an einen
Stoßring 58 stößt. Der Stoßring 58, der aus federndem Material, beispielsweise Polyurethan besteht, wird
durch den Anschlagring 36 zusammengedrückt. Da der Tank 12 eine nach oben gerichtete Kraft ausübt.
wird die Abwärtsbewegung des Diphragmaaufbaues 22 umgekehrt, wenn der Stoßring 58 den Anschlagring
56 trifft. Dies führt dazu, daß der L'iaphragmaaufbau
22 von der Erde abgehoben wird, so daß dann seismische Impulse nicht direkt in die Erde ein-
!.oppelbar sind.
Die Diaphragmaaufbau 22 und der Tank K2 bewegen
sich so weit nach oben, bis die Schwerkraft dieser Bewegung ein Ende setzt. Diaphragmaaufbau 22 und
Tank 12 werden durch eine Auffangeinrichtung des Fahrzeuges, welches Jen Generator trägt, gehalten,
so daß sie nicht direkt mit der Erde in Berührung kommen. Wenn sich der Tank 12 aber bei Betätigen
der Auffangeinri'L'htung abwärts bewegt, strömt Luft
durch den oberen Teil des Tanks 12 und damit nach außen durch eine Öffnung 16, die zu einer Luft-Flüssigkeit-Trenneinrichtung
mit Öffnung zur Atmosphäre führt. Die Diaphragmaplatte 36 des Diaphragmaaufbaues
22 berührt zuerst die Erde 24 und zieht sich dann zu dir Druckgiisquelle 18 zuTÜck, so daß
nach Aufsetzen des Generators auf die Erdoberfläche sie wieder zur neuen Betätigung bereit ist.
Der federnde Stoßring 58 ist an dem Oberteil des Tankflansches -»8 durch mehrere Stiftbolzen 60 befestigt.
Um Schmutz von der gleitenden Innenfläche 40 des
zylindrischen Teiles 38 fernzuhalten, ist ein ringförmiger beweglicher Verschluß 62 aus Gummi vorgesehen,
der sich um den Tank 12 zwischen der Oberkante des zylindrischen Teiis 38 und der Außenseite des Tanks
erstreckt. Die innere Kante des beweglichen Verschlusses 62 ist zwischen einem Anschlagring 64 und
einem Klemmring 66 festgeklemmt, wobei der An-
schlagring 64 an der Außenseite des Tanks 12 angeschweißt
ist. Die äußere Kante des beweglichen Verschlusses 62 ist an die obere Kante des zylindrischen
Teils 38 mit einem Klemmring 68 befestigt. Damit sich der Anschlagring 56 nicht verschiebt, hat dieser
eine Lippe 70, die in eine Nut in der Wand des zylindrischen Teiles 38 hineinragt.
Gemäß der Ausführungsform nach Hg. 4 ist ein bewegliches Innen-Diaphragma 76 aus federndem
Material, beispielsweise Polyurethan, vorgesehen, dns
sich über die Diaphrugmaplattc 36 des Tanks 12 erstreckt. Das Innen-Diaphragma 76 ist auf den Tankflansch
48 mittels Klemmring 78 befestigt und streckt sich bzw. gibt nach, wenn die Diaphragmaplatte 36
nach unten verschoben wird.
Wie ein Vergleich der Fig. 4 mit den Hg. 2 und 3 zeigt, können der Dichtungsring 42, die Dichtungsklemme 47 und die Dichtung 49 weggelassen werden,
wenn das bewegliche Innen-Diaphragma 76 verwendet wird.
BIaIl An/hnunecn
Claims (4)
1. Auf die Erdoberfläche aufsetzbarer Generator für seismische Impulse mit einem eine im wesentlichen
inkompressible Flüssigkeit enthaltenden Tank, mit wenigstens einer in die Flüssigkeit
getauchten Druckgasquelle zum abrupten Freigeben unter Druck stehenden Gases in die Flüssigkeit
sowie mit einem gegenüber dem Tank beweglichen Diaphragmaaufbau, welcher den Tank zur
Erdoberfläche hin abschließt und über den die bei Betätigung der wenigstens einen Druckgasquelle
entstehenden seismische Impulse in die Erde einkoppelbar sind, gekennzeichnet durch folgende
Merkmale:
a) der Diaphragmaaufbau (22) weist eine an einem zylindrischen Teil (38) befestigte Diaphragmaplatte
(36) auf,
b) der zylindrische Teil (38) ist gleitbar am Tank (12) angebracht.
2. Generator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Diaphragmaplatte (36) einstückig
ist.
3. Generator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zylindrische Teil (38) einen
Außendurchmesser hat, der größer als der des Tanks (12) ist, so daß das Gewicht des Generators
über die Diaphragmaplatte (36) verteilt ist.
4. Generator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Diaphragmaaufbau (22) einen Dichtungsring (42) a" den Enden des Tanks
(12) aufweist, der an der Innenfläche (40) des zylindrischen Teiles (38) gier ;t.
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