NO130083B - - Google Patents

Description

Apparat for utsendelse av akustiske

bølger ved implosjon.

Denne oppfinnelse angår et apparat for utsendelse av

akustiske bølger ved implosjon, sepsielt for utsendelse av akus-

tiske bølger i vann, for anvendelse ved seismiske undersøkelser til havs. Dette apparat er spesielt beregnet til å slepes bak et skip for en praktisk talt kontinuerlig undersøkelse av et snitt av den undersjøiske grunn eller formasjon.

Den tidligere kjente teknikk på dette område kan illustreres

ved U.S.-patent 3.369.627 som gjelder et apparat omfattende to plater og en drivanordning for å bevege den ene plate hurtig i forhold til den annen. Med de to plater innledningsvis i berøring med hverandre aktiveres bevegelsesanordningen for å fjerne dem raskt fra hverandre. Vann trenger inn i det volum som oppstår mel-

lom de to plater og frembringer akustiske bølger,, Den akustiske ytelse av et slikt apparat står i forhold til den mengde kinetisk .energi som det er mulig å meddele en av platene og følgelig krever en hensiktsmessig funksjon at det anvendes en kraftig drivanordning.

, Foreliggende oppfinnelse går ut på å fremskaffe et apparat for utsendelse av akustiske bølger ved implosjon i rask takt, hvorved det blir mulig å undersøke undersjøiske formasjoner på prak-

tisk talt kontinuerlig måte, uten at dette apparat er beheftet med

de tidligere kjente apparaters ulemper og mangler. Videre har det vist seg at virkningsgraden av et slikt apparat er utmerket, og det oppnådde signal, som har en ren og ikke pulserende form, er særlig •gunstig for anvendelse ved seismiske undersøkelser. Dette oppnås ved ae tre*k som fremgår av kravene.

^; :.:'Når dette apparat er neddykket, frembringer det implosjoner

■: vteja -å£futnyt te den trykksenkning som oppstår ved forskyvning av et ^stemjpel-';'som glir mot den åpne ende av eri sylinder hvis indre er iso-"•lertv;;eiierV avstengt -fra.• de ytre omgivelser ved hjelp av tetningsmid-•.délét';-Nar' stempelet, kommer ut av sylinderen, vil det omgivende •;v^tnn fplutselig fylle; det tomrom som er dannet i sylinderen, hvilket fører til en implosjon/."som frembringer en akustisk bølge. Apparatet omfatter:anordninger for å sette omgivelsene i forbindelse med det indre' av-*'sylinderen på ..-intermitterende måte. --Det indre av sylinderen mellom sylinderbunnen og stempelet forblir avstengt fra omgivelsene under hele varigheten av stempelfor-.skyvningen. Stempelets hastighet er ikke bestemmende, og den avgitte energi avhenger i hovedsaken av volumet av det hulrom som settes i forbindelse med omgivelsene. Dessuten omfatter apparatet intet element som' settes i meget hurtig bevegelse som kunne medføre skader efter lengere tids bruk.

Apparatet ifølge oppfinnelsen skal i det følgende beskrives

mer detaljert med henvisning til tegningene, hvor: Figur 1 skjematisk viser et delviss snitt gjennom en første utførelsesform av

■apparatet i en stilling hvor stempelet er innført i sylinderen,

• .figur 2 viser skjematisk i delvis snitt den første utførelsesform en stilling hvor stempelet er ført ut av sylinderen, figur 3 viser skjematisk i delvis snitt en annen utførelsesform av apparatet, figur 4 viser skjematisk i delvis snitt en tredje ut-■førelsesform av apparatet, og figur 5 viser skjematisk i delvis snitt en fjerde utførelsesform av apparatet ifølge opp-

finnelsen.

I henhold til den på fig. 1 viste utførelsesform omfatter apparatet en første sylinder 1 i hvis indre et første.stempel 2

er innrettet til å forskyves.' Dette stempel blir beveget ved hjelp av et annet stempel 3 som omfatter en stempelstang 4 som er festet til stemplet 2 ved hjelp av festernidler 5. Stempelet 3

glir i en annen sylinder 6, som er utformet i ett stykke med den første sylinder. Stempelet 3 forskyves i sylinderen 6 ved hjelp av et hydraulisk system omfattende kanaler 7 og 8 for tilførsel av fluidum til de respektive rom 9 og 10 på den ene og den annen side av stempelet 3. Stempelet 2 er forsynt med ventiler 11, f.eks.

i form av kuler, for å sperre en kanal 12 utformet gjennom stem-

pelet. Bevegelsen av ventilene i kanalene er på den ene side be-grenset av et sete 13 som er utformet ved den ende av kanalen som er nærmest bunnen av sylinderen 1 og på'den annen side ved hjelp av anslag 14 plassert i kanalen.

Stempelet 2 er forsynt med tetningselementer 15 som sikrer

god tetning mellom stempelet 2 og sylinderen 1. Sylinderen 1 og stempelet 2 kan ha sirkulære tverrsnitt, og elementene 15 kan være ringpakninger av elastisk materiale.

Stempelet 3 er forsynt med tetningsringer 16.

Stempelet 2, som er laget av et materiale som er motstands-dyktig overfor de opptredende påkjenninger, kan ha en viss tykkelse og kan delvis omfatte hulrom for å gjøre apparatet lettere.

Den avstand som stempelet 3 beveger seg i det indre av sylinderen 6, er større enn bevegelsen av stempelet 2 i det indre av sylinderen 1.

Funksjonen av et slikt apparat er som følger: Med stempe-

let 3 i bunnen av sylinderen 6, hvilket svarer til en stilling av stempelet 2 i bunnen av sylinderen 1, innføres fluidum (f.eks.

vann, olje eller luft) i rommet 9 gjennom kanalen J. Stempelet 3 beveges i sylinderen 6 og fjerner seg fra bunnen av denne og fører ved hjelp av stangen 4 stempelet 2, som fjerner seg fra bunnen i sylinderen 1. Da kanalene 12 kommuniserer med det ytre væskemiljø, vil vanntrykket legge ventilene 11 mot setene 13 i kanalene, hvorved disse blir avstengt. Når stempelet glir på tett-sluttende måte i sylinderen 1, vil det derved i denne frembringes et hulrom 17.

Da slaglengdén av stémpelet 3 i det indre av sylinderen 6

er lengre enn den avstand stempelet 2 beveger ség i det indre av

sylinderen I,-'- vil'; man komme til et punkt hvor stempelet 2 går ut av sylinderen !"."(fig. 2). I dette tidspunkt vil - etter frem-bringelsen av undertrykket i rommet 17 - det omgivende vann strømme inn i dette rom og bevirke en implosjon som frembringer en akustisk bølge.

Etter denne implosjon innføres det fluidum i rommet 10

i sylinderen 6. Stempelet 3 beveger seg tilbake mot bunnen av sylinderen 6 og bringer med seg stempelet 2 som føres mot bunnen i sylinderen 1. Ventilkulene 11 fjernes fra setene 13 og frigjør åpningene - gjennom kanalene 12 som kommuniserer med sylinderen.

Det vann som inneholdes i rommet 17, blir derved ført ut til det "ytre av apparatet gjennom kanalene 12.

Ifølge den utførelsesform som er vist på fig. 1 og 2, :'ligger-den.annen sylinder 6 innenfor den første sylinder 1 og kon-sentrisk med denne";...

I'. henholdet il en annen utførelsesform av apparatet som. er

>yist påvf ig.'. 3',T;.vi:l- tetningen mellom stempelet 2 og sylinderen 1 • 'bli", besørget ved Hjelp av en leppetetning 18 som er festet på peri-.... V* ,

v ferien av stempelet 2'.'• . Tetningen 18 er deformerbar utelukkende i 1 "■ en "retning".- Deir;; virke r?' 'som' ventil ved å la det vann som befinner

■ -seg i- rommet; 17,;iy&en- fyrste sylinder, unnslippe når stempelet 2 beveger seg mot føuHneri'-'i denne sylinder, og forblir i tetnings-stilling når stempelet 1 beveger seg mot åpningen av sylinderen 1. I dette tilfelle"er den intermitterende forbindelsespassasje mellom det indre av sylinderen og det utenforliggende væskemiljø, r'deri ringformede- passasje sorn fremkommer mellom sylinderen 1 og 'stempelet 2'..';-;~^':v';.v-:'

I henhold til en tredje utførelsesform som vist på fig. 4, er den annen sylinder 6 ikke anordnet innenfor sylinderen 1. Den er derimot- anordnet", overfor denne, idet de to sylindere er. sammen-satt med en felles bunn gjennom hvilken stempelstangen 4, som for-binder stempelet 3 med stempelet 2, er ført.

Stempelet 2 i sylinderen 1 har en profilert form som er hensiktsmessig for å oppnå en plutselig innstrømning av vann i sylinderen. Stempelet 2 omfatter utstrømningskanaler 12 som intermitterende lukkes ved hjelp av ventiler bestående av plater 19 av deformerbart materiale hvis ene ende er festet til stempelet 2.

I.en fjerde utførelsesform av apparatet som illustrert på fig. 5> er sylinderen 6, som inneholder stempelet 3* anordnet mot-satt av sylinderen 1, nemlig på samme side som åpningen i denne. De to sylindere er forbundet med hverandre, f.eks. ved hjelp av stenger eller armer 20. Stempelet 3 er alltid forbundet med stempelet 2 gjennom en stempelstang 4.

Hvert av de ovenfor omtalte apparater er bestemt til å slepes bak et skip for å arbeide i det vesentlige kontinuerlig. For å lette innføringen av vann i sylinderen 1, foretrekkes det å ori-entere åpningen av denne sylinder i skipets bevegelsesretning.

Claims (7)

1. Apparat for utsendelse av akustiske bølger ved implosjon, omfattende en første sylinder som er åpen ved den ene ende og er lukket ved den annen ende, et første stempel som glir i den første sylinder,og en anordning for å bevege det første stempel i forhold til den første sylinder med en forskyvningsavstand som er større enn lengden av denne sylinder, karakterisert ved en tetningsanordning for fra apparatets omgivelse å avstenge den del av sylinderen som ligger mellom den lukkede ende av denne og det første stempel i det minste under den bevegelsesfase av dette hvor det beveger seg mot den åpne ende av den første sylinder, og en anordning for på intermitterende måte å sette de ytre omgivelser i forbindelse med det indre av den første sylinder.

2. Apparat ifølge krav 1, karakterisert ved at den nevnte forbindelsesanordning består av i det minste en forbindelsespassasje utformet gjennom det første stempel, hvilken passasje er forsynt med en ventil.

3. Apparat ifølge krav 2, karakterisert ved at ventilen består av en fritt bevegelig kule og forbindelsespassa-sjen er forsynt med anslagselementer-for kulen.

4. Apparat ifølge krav 1, karakterisert ved at det første stempel er tykt og ved at den nevnte forbindelsesanordning består av i det minste en kanal utformet gjennom tykkel-sen av det første stempel og er forsynt med forbindelsesåpninger mellom omgivelsene og det indre av den første sylinder, hvilken kanal er forsynt med en ventil.

5. Apparat ifølge krav 1, karakterisert ved at tetningsanordningen og forbindelsesanordningen omfatter i det minste en elastisk pakning for å sperre den ringformede passasje mellom den første sylinder og det første stempel under den nevnte bevegelsesfase for dette mot den åpne ende av den første sylinder.

6« ../ Apparat ifølge krav 1, karakterisert ved at tetningsanordningen består av i det minste en leppetetning som er deformerbar i en retning og er plasert langs periferien av det første stempel. .

7. Apparat ifølge krav 1, karakterisert ved ■at dén nevnte forbindelsesanordning består av i det minste en ring-formet leppetetning som er deformerbar i en retning og er plas-ysért^på periferien av det første stempel.