PL201346B1 - Urządzenie elektrohydrodynamiczne do wzbudzania fal sejsmicznych - Google Patents

Abstract

Urządzenie elektrohydrodynamiczne do wzbudzania fal sejsmicznych zawierające zasilany ze źródła energii elektrycznej układ przetwarzania napięcia, który połączony jest kablem wielożyłowym z przetwornikiem elektrohydrodynamicznym o korpusie w kształcie cygara i zawierającym komorę wyładowczą z elektrodami w układzie ostrzepłaszczyzna, a zawierające także baterię kondensatorów wysokiego napięcia oraz układ sterowania, znamienny tym, że jako układ przetwarzania napięcia zawiera tranzystorową przetwornicę (2), która jest umieszczona wewnątrz cylindrycznej części korpusu (1) przetwornika elektrohydrodynamicznego i jest połączona z usytuowaną pod nią baterią kondensatorów (3) wysokiego napięcia, korzystnie cylindryczną, do której poprzez iskiernik sterowany (4) podłączona jest ostrzowa elektroda górna (5), zaś płaska elektroda dolna (6) usytuowana w osi korpusu (1) zamocowana jest rozłącznie na dnie kołpaka (7) o czaszy z otworami (8), zamykającego korpus (1) od dołu, którego wnętrze stanowi komorę wyładowczą (9), a do elektrody sterującej (10) iskiernika sterowanego (4) podłączony jest układ wyzwalania (11), który jest połączony z jedną z żył kabla wielożyłowego (12) doprowadzonego do przetwornicy (2) poprzez przepust (13) wykonany w kołpaku górnym (14) korpusu (1) i połączonego z akumulatorem oraz układem sygnalizacji i sterowania pracą urządzenia.

Description

Rzeczypospolitej Polskiej (22) Data zgłoszenia: 22.12.2003 (19) PL (11) 201346 (13) B1 (51) Int.Cl.

G01V 1/157 (2006.01) G01V 1/40 (2006.01) (54) Urządzenie elektrohydrodynamiczne do wzbudzania fal sejsmicznych

	(73) Uprawniony z patentu:
	Akademia Górniczo-Hutnicza
(43) Zgłoszenie ogłoszono:	im. Stanisława Staszica,Kraków,PL
27.06.2005 BUP 13/05	(72) Twórca(y) wynalazku:
	Marian Sokół,Kraków,PL
(45) O udzieleniu patentu ogłoszono:
30.04.2009 WUP 04/09	(74) Pełnomocnik:
	Biernat Janina, Akademia Górniczo-Hutnicza

(57) Urządzenie elektrohydrodynamiczne do wzbudzania fal sejsmicznych zawierające zasilany ze źródła energii elektrycznej układ przetwarzania napięcia, który połączony jest kablem wielożyłowym z przetwornikiem elektrohydrodynamicznym o korpusie w kształcie cygara i zawierającym komorę wyładowczą z elektrodami w układzie ostrzepłaszczyzna, a zawierające także baterię kondensatorów wysokiego napięcia oraz układ sterowania, znamienny tym, że jako układ przetwarzania napięcia zawiera tranzystorową przetwornicę (2), która jest umieszczona wewnątrz cylindrycznej części korpusu (1) przetwornika elektrohydrodynamicznego i jest połączona z usytuowaną pod nią baterią kondensatorów (3) wysokiego napięcia, korzystnie cylindryczną, do której poprzez iskiernik sterowany (4) podłączona jest ostrzowa elektroda górna (5), zaś płaska elektroda dolna (6) usytuowana w osi korpusu (1) zamocowana jest rozłącznie na dnie kołpaka (7) o czaszy z otworami (8), zamykającego korpus (1) od dołu, którego wnętrze stanowi komorę wyładowczą (9), a do elektrody sterującej (10) iskiernika sterowanego (4) podłączony jest układ wyzwalania (11), który jest połączony z jedną z żył kabla wielożyłowego (12) doprowadzonego do przetwornicy (2) poprzez przepust (13) wykonany w kołpaku górnym (14) korpusu (1) i połączonego z akumulatorem oraz układem sygnalizacji i sterowania pracą urządzenia.

PL 201 346 B1

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest elektrohydrodynamiczne urządzenie do wzbudzania fal sejsmicznych, zwłaszcza w głębokich otworach wiertniczych i akwenach wodnych znajdujące zastosowanie do badania położenia zalegania warstw wgłębnych struktur geologicznych.

Znane urządzenie elektrohydrodynamiczne do wzbudzania fal sejsmicznych zawiera generator stromych prądów udarowych wysokiego napięcia, zasilany z sieci energetycznej 220V, który jest połączony z układem sterowania, umieszczonym we wspólnej obudowie oraz kablem koncentrycznym wysokiego napięcia z przetwornikiem elektrohydrodynamicznym. Generator stromych prądów udarowych wysokiego napięcia zawiera transformator wysokiego napięcia, który jest połączony poprzez prostownik wysokiego napięcia z baterią kondensatorów impulsowych.

Znany przetwornik elektrohydrodynamiczny do wzbudzania fali sejsmicznej o korpusie w kształcie cygara zawiera połączone ze sobą połączeniem gwintowym zderzak prowadzący, otwartą komorę wyładowań elektrycznych iskrowych, człon zasilania elektrycznego, osłonę zabezpieczającą złącze przewodu zasilania elektrycznego oraz dławik na doprowadzeniu zasilającego wielożyłowego przewodu koncentrycznego. Komora wyładowań elektrycznych tego przetwornika ma sześć okienek prostokątnych wykonanych wzdłuż jej pobocznicy, których łączna powierzchnia wynosi 85% powierzchni całkowitej, zapewniając sferyczne rozchodzenie się fali sejsmicznej w ośrodku wodnym. Wewnątrz komory, w jej osi umieszczone są dwie elektrody rozładowcze w układzie ostrze-płaszczyzna. Elektroda ostrzowa z pręta wolframowego zamocowana jest pasownie w końcówce mosiężnej, która poprzez połączenie gwintowe z przedłużaczem umocowanym trwale w izolatorze teflonowym ma ciągłość elektryczną z żyłą wewnętrzną koncentrycznego przewodu zasilającego. Natomiast elektroda płaska z mosiądzu w kształcie krążka pokryta spiekiem wolframowo-miedzianym zamocowana w dnie komory wyładowczej połączeniem gwintowym z nakrętką kontrującą ma ciągłość elektryczną za pośrednictwem obudowy członu zasilania z ekranem koncentrycznego przewodu zasilającego.

Niedogodnością znanego urządzenia jest mała jego przydatność w badaniach sejsmicznych prowadzonych w głębokich otworach powyżej kilkunastu metrów wynikająca z tego, że wraz ze wzrostem długości kabla koncentrycznego w obwodzie rozładowczym baterii kondensatorów występuje wzrost jego indukcyjności, a więc wzrost okresu czasu wyładowania tej baterii i w konsekwencji zmniejszenie energii generowanej fali sejsmicznej. Ponadto pojawianie się impulsowego napięcia o amplitudzie kilkuset wolt na płaszczu zasilają cego kabla koncentrycznego w chwili rozładowania baterii kondensatorów powoduje zakłócenia w pracy odbiorczej aparatury rejestrującej współpracującej z urządzeniem.

Urządzenie, według wynalazku, zawierające zasilany ze źródła energii elektrycznej układ przetwarzania napięcia, który połączony jest kablem wielożyłowym z przetwornikiem elektrohydrodynamicznym o korpusie w kształcie cygara i zawierającym komorę wyładowczą z elektrodami w układzie ostrze-płaszczyzna, a zawierające także baterię kondensatorów wysokiego napięcia oraz układ sterowania charakteryzuje się tym, że jako układ przetwarzania napięcia zawiera tranzystorową przetwornicę, która jest umieszczona wewnątrz cylindrycznej części korpusu przetwornika elektrohydrodynamicznego i jest połączona z usytuowaną pod nią baterią kondensatorów wysokiego napięcia, korzystnie cylindryczną do której poprzez iskiernik sterowany podłączona jest ostrzowa elektroda górna. Płaska elektroda dolna przetwornika elektrohydrodynamicznego usytuowana w osi korpusu zamocowana jest rozłącznie na dnie kołpaka o czaszy z otworami, zamykającego korpus od dołu. Wnętrze dolnego kołpaka stanowi komorę wyładowczą a elektroda sterująca iskiernika sterowanego podłączona jest do układu wyzwalania, który jest połączony z jedną z żył kabla wielożyłowego doprowadzonego do przetwornicy poprzez przepust wykonany w górnym kołpaku korpusu, a połączonego z akumulatorem oraz układem sygnalizacji i sterowania pracą urządzenia.

Zaletą rozwiązania, według wynalazku, jest jego prostota. Ponadto zastosowanie przenośnego źródła energii elektrycznej o niskim napięciu do zasilania tego urządzenia ułatwia i usprawnia prowadzenie prac pomiarowych w trudnych warunkach terenowych oraz wpływa na poprawę bezpieczeństwa obsługi.

Przedmiot wynalazku uwidoczniony jest w przykładowym wykonaniu na rysunku, który przedstawia przetwornik elektrohydrodynamiczny urządzenia do wzbudzania fal sejsmicznych w przekroju częściowym.

Urządzenie, według wynalazku, zawiera przetwornik elektrohydrodynamicznym o korpusie 1 w kształcie cygara. Wewnątrz cylindrycznej części korpusu 1 usytuowana jest tranzystorowa przetwornica 2, która

PL 201 346 B1 połączona jest z usytuowaną pod nią baterią kondensatorów 3 wysokiego napięcia, korzystnie cylindryczną. Do baterii kondensatorów 3 poprzez iskiernik sterowany 4 podłączona jest ostrzowa elektroda górna 5. Płaska elektroda dolna 6 usytuowana w osi korpusu 1 zamocowana jest rozłącznie na dnie, zamykającego korpus 1 od dołu, kołpaka 7 o czaszy kulistej z otworami 8, którego wnętrze stanowi komorę wyładowczą 9. Elektroda sterująca 10 iskiernika sterowanego 4 połączona jest z układem wyzwalania 11, który jest podłączony do jednej z żył kabla wielożyłowego 12 doprowadzonego do przetwornicy 2 poprzez przepust 13 wykonany w kołpaku górnym 14 korpusu 1, a połączonego z akumulatorem o napięciu 24 V i układem sygnalizacji i sterowania pracą urządzenia, nie uwidocznionych na rysunku. Górny kołpak 14 korpusu 1 wyposażony jest w uchwyt 15 umożliwiający zawieszania na linie nośnej i opuszczenie przetwornika elektrohydrodynamicznego do otworu badawczego.

Claims (1)

1. Zastrzeżenie patentowe

   Urządzenie elektrohydrodynamiczne do wzbudzania fal sejsmicznych zawierające zasilany ze źródła energii elektrycznej układ przetwarzania napięcia, który połączony jest kablem wielożyłowym z przetwornikiem elektrohydrodynamicznym o korpusie w kształcie cygara i zawierającym komorę wyładowczą z elektrodami w układzie ostrze-płaszczyzna, a zawierające także baterię kondensatorów wysokiego napięcia oraz układ sterowania, znamienne tym, że jako układ przetwarzania napięcia zawiera tranzystorową przetwornicę (2), która jest umieszczona wewnątrz cylindrycznej części korpusu (1) przetwornika elektrohydrodynamicznego i jest połączona z usytuowaną pod nią baterią kondensatorów (3) wysokiego napięcia, korzystnie cylindryczną, do której poprzez iskiernik sterowany (4) podłączona jest ostrzowa elektroda górna (5), zaś płaska elektroda dolna (6) usytuowana w osi korpusu (1) zamocowana jest rozłącznie na dnie kołpaka (7) o czaszy z otworami (8), zamykającego korpus (1) od dołu, którego wnętrze stanowi komorę wyładowczą (9), a do elektrody sterującej (10) iskiernika sterowanego (4) podłączony jest układ wyzwalania (11), który jest połączony z jedną z żył kabla wielożyłowego (12) doprowadzonego do przetwornicy (2) poprzez przepust (13) wykonany w kołpaku górnym (14) korpusu (1) i połączonego z akumulatorem oraz układem sygnalizacji i sterowania pracą urządzenia.