MX2010012715A - Medios para aislar la vibracion rotacional para un detector. - Google Patents

Abstract

Se describe un aislante de vibración rotacional para un detector. El aislante comprende un primer recinto que rodea el detector y un segundo recinto que rodea el primer recinto, con un espacio esférico entre los recintos. Se suministra un fluido en este espacio, la densidad del fluido es suficiente para soportar el primer recinto en una condición de flotación neutra. Los primero y segundo recintos están conectados por resortes de constante de elasticidad baja.

Description

MEDIOS PARA AISLAR LA VIBRACIÓN ROTACIONAL PARA UN DETECTOR CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a medios para aislar dispositivos, tales como dispositivos de detección, de la vibración rotacional. La misma encuentra particular aplicación en el aislamiento de detectores electromagnéticos aéreos de la vibración rotacional.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Ciertas propiedades geofísicas de la tierra se pueden detectar utilizando un equipo topográfico aéreo. Comúnmente, tal equipo se utiliza para formar mapas de cuerpos mineralizados eléctricamente conductivos tales como sulfuro de níquel macizo o sólido. La presencia de mineral conductivo causa una distorsión focal en la impedancia eléctrica de la tierra. Esta distorsión se puede detectar mediante un equipo de detección remolcado detrás de una aeronave, acomodado o dispuesto para determinar la respuesta de la tierra a los pulsos electromagnéticos transmitidos con cierta frecuencia desde la aeronave.

En la práctica, una de las limitaciones de tal equipo de detección es su susceptibilidad a la vibración rotacional. Ya que el campo magnético particular de un área de la tierra generalmente es unidireccional, la rotación de un detector dentro de este campo puede producir una vibración significativa en la fuerza y dirección del campo medido. Cuando el detector que se remolca detrás de una aeronave, los cambios en la altitud o dirección de la aeronave o incluso los cambios en los vientos laterales pueden causar la vibración rotacional del detector, induciendo asi a un error significativo y limitando la capacidad ^del detector para producir resultados útiles.

Los problemas de vibración rotacional son particularmente graves en relación con las medidas realizadas a bajas frecuencias transmisoras, frecuentemente asociadas con cuerpos mineralizados más profundos.

La presente invención busca proporcionar medios para aislar al menos parcialmente la vibración rotacional de un equipo de detección.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN De acuerdo con un primer aspecto de la presente invención se proporciona un aislante de vibración rotacional para un detector, el aislante comprende un primer recinto que rodea el detector y un segundo recinto que rodea el primer recinto, el segundo recinto se conecta al primer recinto mediante al menos un miembro elástico, un espacio entre el primer y segundo recintos se llena con un fluido, en donde la densidad del fluido es suficiente para soportar el primer recinto en una condición de flotación neutra.

De acuerdo con un segundo aspecto de la presente invención se proporciona un método para aislar la vibración rotacional de un detector, el método para aislar la vibración rotacional comprende colocar el detector dentro de un primer recinto, colocar el primer recinto dentro de un segundo recinto, conectar el segundo recinto al primer recinto mediante al menos un miembro elástico, y llenar un espacio entre el primer y segundo recintos con un fluido, en donde la densidad del fluido es suficiente para soportar el primer recinto en una condición de flotación neutra.

Tal acomodo o disposición permite al fluido actuar como suspensiones cardán amortiguadas que restringen la transferencia de vibración, particularmente la vibración rotacional, del segundo recinto al primer recinto y por consiguiente al detector.

El fluido puede ser un líquido, tal como agua o aceite. Donde el detector es un detector electromagnético, el fluido no deberá ser eléctricamente conductor.

Con el fin de lograr una flotación neutra, la masa del primer recinto, junto con su contenido, debe ser igual a la masa del fluido que podría desplazarse por el primer recinto. Con el fin de lograr esta masa, puede ser necesario incluir masas adicionales dentro del primer recinto. Las masas adicionales preferiblemente se forman de un material de alta densidad, tal como uno con una densidad por arriba de 10 g.cm"3. En una forma preferida de la invención, las masas adicionales se forman de tantalio, tungsteno o plomo.

En una forma preferida de la invención tanto el primer recinto como el segundo recinto son sustancialmente esféricos, el segundo recinto tiene un radio interno aproximadamente 10% más grande que el radio externo del primer recinto.

Preferiblemente, el primer recinto incluye una pluralidad de masas adicionales. Esto puede comprender al menos una, preferiblemente dos, masas adicionales asociadas con cada uno de los tres ejes ortogonales del primer recinto.

La ubicación de cada masa, tal como su distancia radial desde el centro del primer recinto, puede ser ajustable con medios de ajuste. Preferiblemente, el medio de ajuste se puede controlar desde afuera del segundo recinto. En una modalidad de la invención, esto se logra soportando las masas adicionales sobre tornillos roscados que se pueden girar desde afuera del segundo recinto.

Preferiblemente, el primer y segundo recintos se conectan mediante una pluralidad de miembros elásticos, tales como resortes que tienen coeficientes de elasticidad baja. Los miembros elásticos se acomodan o disponen para permitir movimientos súbitos relativamente considerables del segundo recinto en relación con el primer recinto sin fallar, y para poner de manera relativamente lenta el primer recinto de nuevo en alineación con el segundo recinto después de tal movimiento .

Preferiblemente, el segundo recinto tiene medios disponibles para tener acceso fácilmente al fluido dentro, con el fin de agregar fluido o sustraer fluido según pueda ser necesario .

La densidad del fluido puede ajustarse o ponerse a punto agregando sustancias solubles tales como azúcar. Las sustancias solubles apropiadas no causarán que el fluido se vuelva eléctricamente conductor o magnético. El fluido utilizado, junto con cualquier adición soluble, no deberá ser químicamente reactivo con cualquiera del primer o el segundo recinto .

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Será conveniente describir además la invención con referencia a las modalidades preferidas de los medios de aislamiento de la presente invención. Otras modalidades son posibles, y en consecuencia, la particularidad de la siguiente discusión no se entenderá como un reemplazo de la generalidad de la descripción precedente de la invención. En los dibujos: La Figura 1 es una representación transversal, conceptual, general, del aislante de vibración rotacional de la presente invención; La Figura 2 es una representación transversal, conceptual, general, de un primer recinto dentro del aislante de vibración rotacional de la Figura 1; La Figura 3 es una representación transversal, conceptual, general, de un segundo recinto que rodea el primer recinto de la Figura 2; y La Figura 4 es una vista transversal de una masa ajustable dentro del primer recinto de la Figura 2.

DESCRIPCIÓN DE LA MODALIDAD PREFERIDA Refiriéndose a los dibujos, se muestra un aislante 10 de vibración rotacional acomodado o dispuesto para envolver un detector 12, tal como un detector electromagnético aéreo. El detector 12 está soportado dentro de un primer recinto 14, por ejemplo mediante resortes 15 relativamente rígidos. El primer recinto 14 a su vez se encajona o envuelve en un segundo recinto 16, y se conecta al segundo recinto 16 por una pluralidad de miembros elásticos, que son resortes 18. Los primero y segundo recintos 14, 16 son ambos sustancialmente esféricos y concéntricos, con el primer recinto 14 que tiene un radio externo que es menor a un radio interno del segundo recinto 16. El espacio 20 esférico resultante entre el primer recinto 14 y el segundo recinto 16 se llena con un fluido 22 de soporte, el cual en esta modalidad es un líquido tal como aceite o agua.

El primer recinto 14 se muestra con más detalle en la Figura 2. El primer recinto 14 se forma de dos hemisferios 24, montados conjuntamente utilizando bordes 26 internos. Los respectivos bordes 26 internos se acomodan o disponen para sujetarse con pernos conjuntamente desde afuera del primer recinto 14, utilizando orificios 28 roscados. Los bordes internos incluyen un sello o empaque elástico, tal como un anillo 30 sellador, para prevenir el ingreso de fluido hacia el primer recinto 14. Se apreciará que el uso de bordes internos permite que una superficie externa del primer recinto 14 sea sustancialmente esférica.

El primer recinto 14 tiene un detector (no mostrado) montado sobre el mismo. El mismo también tiene una masa 32 primaria y una pluralidad de masas 34 ajustables ubicadas alrededor de su superficie interna.

La masa 32 primaria está hecha de un material adecuadamente denso. Se concibe que un material con densidad por encima de 10 g.crrf3, y preferiblemente por encima de 15 g.cm-3, sea particularmente útil. La modalidad de los dibujos propone tantalio, aunque pueden utilizarse otros materiales densos tales como tungsteno o plomo. La masa de la masa 32 primaria es suficiente para llevar la masa total del primer recinto 14, y todo lo contenido en la misma, a punto de su masa deseada como se discutirá más adelante.

Las masas 34 ajustables preferiblemente están ubicadas en los respectivos extremos de tres ejes ortogonales del primer recinto 14, siempre y cuando se proporcione un total de seis masas 34 ajustables. La suma de las masas ajustables se elige, junto con la masa 32 primaria, para llevar al primer recinto 14 exactamente a su masa deseada.

Las masas 34 ajustables se montan sobre árboles roscados, como se describirá más adelante.

El primer recinto también incluye un punto 38 de transferencia eléctrica. El punto 38 de transferencia eléctrica se acomoda o dispone para permitir la transferencia de energía eléctrica al primer recinto 14 y por consiguiente al detector 12, y para permitir la transferencia de señales desde el detector 12 a través del primer recinto 14. El punto 38 de transferencia eléctrica se sella para prevenir el ingreso de fluido.

El primer recinto 14 preferiblemente se forma de un material acrílico, aunque pueden utilizarse otros materiales adecuados tales como plásticos adecuados.

El segundo recinto 16 se muestra con mayor detalle en la Figura 3. Este recinto está construido de dos hemisferios 40 rebordeados, de un modo similar al del primer recinto 14. En contraste con el primer recinto 14, los bordes 42 del segundo recinto 16 se colocan por fuera. Esto es para prevenir protuberancias o salientes de la superficie interna del segundo recinto 16. Los rebordes 42 se acomodan o disponen para unirse con pernos conjuntamente, y sellarse mediante un anillo 44 sellador.

El segundo recinto 16 incluye una pluralidad de puntos 46 de montaje para los resortes 18. Cada punto 46 de montaje se retira de la superficie interna del segundo recinto 14, y por consiguiente sobresale hacia afuera desde la superficie externa del primer recinto 14.

Cada resorte 18 se extiende desde un punto 46 de montaje hasta el primer recinto 14. El acomodo o distribución es de tal manera que cuando cada resorte 18 esté en una posición neutral, el primer recinto 14 se centre de manera exacta dentro del segundo recinto 16.

El segundo recinto 16 incluye un punto de llenado (no mostrado) que se puede cerrar herméticamente a través del cual se puede introducir fluido. El mismo también incluye una conexión 48 eléctrica que se puede comunicar con el detector 12 a través del punto 38.

Con el uso, se elige un fluido 22 adecuado. Los posibles fluidos incluyen agua, aceite y anti-congelante . Se concibe que un fluido adecuado sea uno que no exhiba conducción eléctrica ni magnetismo, que no corroa o disuelva ya se el primer o segundo recinto, y que tenga propiedades físicas en las condiciones ambientales que probablemente se experimenten. Una vez que se ha seleccionado el fluido 22, puede hacerse un cálculo en lo que se refiere a la masa de este fluido (medido a la densidad que probablemente exhiba el fluido al usarse, lo cual puede estar en altitud o distancia sobre el nivel del mar) que podría desplazarse por el primer recinto.

Con el fin de que el primer recinto logre una flotación neutra, su masa debe ajustarse igual a la masa desplazada calculada de fluido. Esto se logra suministrando una masa 32 primaria y masas 34 ajustables de tamaño apropiado. Puede lograrse una puesta a punto ajusfando la densidad del fluido, por ejemplo agregando azúcar u otro material soluble adecuado.

También será necesario ajusfar la distribución del peso dentro del primer recinto 14 para anular cualquier tendencia de giro debida a pesos desalineados. Esto se hace mediante la manipulación de la distancia radial de las masas 34 ajustables, utilizando un mecanismo mostrado en la Figura 4.

Cada masa 34 ajustable se coloca sobre un árbol 50 roscado. El árbol 50 roscado está montado dentro de un mango 52 internamente roscado. El arreglo o distribución es tal manera que la rotación del árbol 50 dentro del mango 42 provoque un movimiento longitudinal de la masa 34 ajustable a lo largo de un radio del primer recinto 14.

Un extremo externo del árbol 50 roscado, distante de la masa 34 ajustable, se proporciona con una ranura 54 u otro medio de acoplamiento.

En una ubicación alineada, el segundo recinto 16 se proporciona con un mecanismo 56 de giro flexible. El mecanismo 56 de giro se acomoda o dispone de tal manera que, en el suministro de una pequeña fuerza axial, aplicada desde afuera del segundo recinto 16, el mecanismo 56 de giro se extenderá a través del espacio 20 y acoplará con la ranura 54. La rotación del mecanismo 54 de giro desde afuera del segundo recinto 16 provocará entonces la rotación del árbol 50, y por consiguiente el movimiento radial de la masa 34 ajustable.

Las masas 34 ajustables se pueden ajustar para asegurar que el centro de la masa del primer recinto se ubique en posición central.

Al usarse, el segundo recinto 16 puede remolcarse desde atrás de una aeronave. Cualquier cambio súbito en la dirección de la aeronave, u otra fuerza externa, puede provocar un movimiento súbito del segundo recinto 16. La presencia del fluido 22, sin embargo, amortigua dramáticamente el movimiento asociado del primer recinto 14 y el detector 12. La presencia de los resorte 18, se prefiere que tenga un coeficiente de elasticidad baja y que tenga un alto grado de elasticidad, que causará que el primer recinto 14 se re-alinee lentamente con el segundo recinto 16.

Cuando el segundo recinto 16 se somete a vibración, el fluido amortiguará en gran parte esta vibración para no afectar al detector 12.

En la modalidad de los dibujos, el segundo recinto 16 tiene un diámetro externo de aproximadamente 400 mm, con un diámetro interno de aproximadamente 340 mm. El primer recinto tiene un diámetro externo de aproximadamente 300 mm. Esto significa que se requieren aproximadamente 5 litros de fluido.

Se estima que las modificaciones y variaciones que podrían ser evidentes para un experto en la técnica están dentro del alcance de la presente invención.

Claims (17)

REIVINDICACIONES

1. - Un aislante de vibración rotacional para un detector, el aislante caracterizado porque comprende un primer recinto que rodea el detector y un segundo recinto que rodea el primer recinto, el segundo recinto que se conecta al primer recinto mediante al menos un miembro elástico, un espacio entre el primer y segundo recintos que se llenan con un fluido, en donde la densidad del fluido es suficiente para soportar el primer recinto en una condición de flotación neutra.

2. - Un aislante de vibración rotacional como se reivindica en la reivindicación 1, caracterizado porque el fluido es un liquido.

3. - Un aislante de vibración rotacional como se reivindica en la reivindicación 2, caracterizado porque el fluido es agua o aceite.

4. - Un aislante de vibración rotacional como se reivindica en la reivindicación 2 ó reivindicación 3, caracterizado porque el fluido incluye una sustancia disuelta para lograr una densidad deseada.

5. - Un aislante de vibración rotacional como se reivindica en cualquier reivindicación precedente, caracterizado porque las masas adicionales se incluyen dentro del primer recinto para lograr una flotación neutra.

6.- Un aislante de vibración rotacional como se reivindica en la reivindicación 5, caracterizado porque las masas adicionales se forman de un material con densidad por arriba de 10 g . cirf3.

7. - Un aislante de vibración rotacional como se reivindica en la reivindicación 5 ó 6, caracterizado porque el primer recinto incluye una pluralidad de masas adicionales.

8. - Un aislante de vibración rotacional como se reivindica en la reivindicación 7, caracterizado porque las masas adicionales incluyen al menos una masa adicional asociada con cada uno de los tres ejes ortogonales del primer recinto .

9. - Un aislante de vibración rotacional como se reivindica en la reivindicación 8, caracterizado porque la ubicación de cada masa es ajustable con medios de ajuste.

10. - Un aislante de vibración rotacional como se reivindica en la reivindicación 9, caracterizado porque los medios de ajuste se puede controlar desde afuera del segundo recinto.

11.- Un aislante de vibración rotacional como se reivindica en cualquier reivindicación precedente, caracterizado porque tanto el primer recinto como el segundo recinto son sustancialmente esféricos.

12.- Un aislante de vibración rotacional como se reivindica en la reivindicación 11, caracterizado porque el segundo recinto tiene un radio interno aproximadamente 10% más grande que un radio externo del primer recinto.

13. - Un aislante de vibración rotacional como se reivindica en cualquier reivindicación precedente, caracterizado porque el primer y segundo recintos están conectados por una pluralidad de miembros elásticos.

14. - Un método para aislar la vibración rotacional de un detector, el método para aislar la vibración rotacional caracterizado porque comprende colocar los medios de detección dentro de un primer recinto, colocar el primer recinto dentro de un segundo recinto, conectar el segundo recinto al primer recinto mediante al menos un miembro elástico, y llenar un espacio entre el primero y segundo recintos con un fluido, en donde la densidad del fluido es suficiente para soportar el primer recinto en una condición de flotación neutra.

15. - Un método para aislar la vibración rotacional como se reivindica en la reivindicación 14, caracterizado porque incluye la etapa adicional de agregar masas adicionales al primer recinto para lograr una flotación neutra.

16.- Un método para aislar la vibración rotacional como se reivindica en la reivindicación 15, caracterizado porque incluye la etapa adicional de ajustar la posición de las masas adicionales de tal manera que el centro de la masa del primer recinto esté ubicada en posición central.

17.- Un método para aislar la vibración rotacional como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones 14 a 16, caracterizado porque incluye además la etapa de ajustar la densidad del fluido agregando materia soluble al mismo.