RU168261U1

RU168261U1 - PNEUMATIC RADIATOR

Info

Publication number: RU168261U1
Application number: RU2016143404U
Authority: RU
Inventors: Игорь Мильевич Маргулис
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "ТГА"
Priority date: 2016-11-03
Filing date: 2016-11-03
Publication date: 2017-01-25

Abstract

Полезная модель относится к пневматическим генераторам импульсов и может быть использована путем подачи дискретной порции сжатого воздуха в заданный момент времени для возбуждения упругих колебаний в водной среде. Пневматический излучатель содержит камеру высокого давления, сообщенную через запорный клапан с источником сжатого воздуха, при этом пневматический излучатель снабжен надуваемой эластичной оболочкой, а камера высокого давления сообщена с надуваемой эластичной оболочкой через выпускной патрубок, на котором установлен быстродействующий клапан, и через сбросной регулируемый клапан - с окружающей камеру высокого давления средой. В результате достигается возможность добиться высокой повторяемости формируемого гидроакустического импульса с достижением максимума излучения в диапазоне низких частот, что позволяет снизить отрицательное воздействие формируемого гидроакустического воздействия на живые морские организмы.The utility model relates to pneumatic pulse generators and can be used by supplying a discrete portion of compressed air at a given point in time to excite elastic vibrations in an aqueous medium. The pneumatic emitter contains a high-pressure chamber communicated through a shut-off valve with a source of compressed air, while the pneumatic radiator is provided with an inflatable elastic shell, and the high-pressure chamber communicates with an inflatable elastic shell through an exhaust pipe on which a quick-acting valve is installed, and through an adjustable relief valve - with the environment surrounding the high-pressure chamber. As a result, it is possible to achieve high repeatability of the generated hydroacoustic pulse with a maximum radiation in the low frequency range, which reduces the negative impact of the formed hydroacoustic effect on living marine organisms.

Description

Полезная модель относится к пневматическим генераторам импульсов и может быть использована путем подачи дискретной порции сжатого воздуха в заданный момент времени для возбуждения упругих колебаний в водной среде с формированием в воде низкочастотных гидроакустических импульсов для проведения, в частности сейсмической морской разведки.The utility model relates to pneumatic pulse generators and can be used by supplying a discrete portion of compressed air at a given time to excite elastic vibrations in an aqueous medium with the formation of low-frequency hydroacoustic pulses in water for conducting, in particular, seismic marine reconnaissance.

Известен гидропневматический излучатель, содержащий пневматическую камеру высокого давления, сообщенную через запорный клапан с источником сжатого воздуха, и гидравлическую камеру (см. патент US №4753316, 28.06.1988).Known hydropneumatic emitter containing a pneumatic high-pressure chamber communicated through a shut-off valve with a source of compressed air, and a hydraulic chamber (see US patent No. 4753316, 06/28/1988).

Однако подача под давлением порции жидкости не позволяет получить достаточно мощный импульс давления для генерации гидроакустических импульсов, что сужает область использования данного излучателя.However, the supply of a portion of the liquid under pressure does not allow a sufficiently powerful pressure pulse to generate sonar pulses, which narrows the scope of use of this emitter.

Наиболее близким к полезной модели по технической сущности и достигаемому результату является пневматический излучатель, содержащий камеру высокого давления, сообщенную через запорный клапан с источником сжатого воздуха (см. патент US №3653460, 04.04.1972)Closest to the utility model in terms of technical nature and the achieved result is a pneumatic emitter containing a high-pressure chamber communicated through a shut-off valve with a compressed air source (see US patent No. 3653460, 04.04.1972)

Однако непосредственное впрыскивание порции воздуха в воду при каждом срабатывании запорного клапана имеет от раза к разу низкую повторяемость временной формы гидроакустического импульса.However, the direct injection of a portion of air into the water with each actuation of the shutoff valve has from time to time low repeatability of the temporal shape of the hydroacoustic pulse.

Технической проблемой, решаемой полезной моделью, является повышение стабильности работы пневматического излучателя.The technical problem solved by the utility model is to increase the stability of the pneumatic emitter.

Технический результат заключается в том, что достигается возможность добиться высокой повторяемости формируемого гидроакустического импульса с достижением максимума излучения в диапазоне низких частот, что позволяет снизить отрицательное воздействие формируемого гидроакустического воздействия на живые морские организмы.The technical result is that it is possible to achieve high repeatability of the generated sonar pulse with a maximum radiation in the low frequency range, which reduces the negative impact of the formed sonar effect on living marine organisms.

Указанная техническая проблема решается, а технический результат достигается за счет того, что пневматический излучатель содержит камеру высокого давления, сообщенную через запорный клапан с источником сжатого воздуха, при этом пневматический излучатель снабжен надуваемой эластичной оболочкой, а камера высокого давления сообщена с надуваемой эластичной оболочкой через выпускной патрубок, на котором установлен быстродействующий клапан, и через сбросной регулируемый клапан - с окружающей камеру высокого давления средой.The specified technical problem is solved, and the technical result is achieved due to the fact that the pneumatic radiator comprises a high-pressure chamber communicated through a shut-off valve with a source of compressed air, while the pneumatic radiator is provided with an inflatable elastic shell, and the high-pressure chamber communicates with the inflated elastic shell through the outlet a branch pipe on which a quick-acting valve is installed, and through an adjustable relief valve - with the medium surrounding the high-pressure chamber.

Описанные выше конструктивные особенности позволяют добиться высокой повторяемости движения надуваемой эластичной оболочкой по сравнению с непосредственным впрыскиванием порции сжатого воздуха в окружающую пневматический излучатель водную среду. Важно, что надуваемая эластичная оболочка после расширения не сжимается по инерции в отличие от газового пузыря, сформированного непосредственно в воде, а сжимается сравнительно медленно и контролируемо, что существенным образом упрощает регистрацию импульсов, отраженных от донных структур. Спектр излучения задается не только давлением сжатого воздуха и объемом камеры высокого давления, но и материалом и конструкцией надуваемой эластичной оболочкой. Проведенные испытания показали, что возможно получить спектр излучения с максимумом в заданном диапазоне низких частот от 20 до 60 Гц и низкий уровень на высоких частотах, что позволяет повысить КПД работы пневматического излучателя и снизить губительное действие высокочастотной составляющей гидроакустического импульса на морских животных. Кроме того, при работе пневматического излучателя быстродействующий клапан работает только со сжатым воздухом без контакта с водой, что позволяет снизить требования к материалу, из которого изготавливают быстродействующий клапан, и увеличить ресурс его работы.The design features described above make it possible to achieve a high repeatability of the movement of the inflated elastic shell in comparison with the direct injection of a portion of compressed air into the aqueous medium surrounding the pneumatic radiator. It is important that the inflated elastic shell after expansion does not compress by inertia, in contrast to a gas bubble formed directly in water, but compresses relatively slowly and controlledly, which greatly simplifies the registration of pulses reflected from the bottom structures. The emission spectrum is determined not only by the pressure of compressed air and the volume of the high-pressure chamber, but also by the material and design of the inflated elastic shell. The tests showed that it is possible to obtain a radiation spectrum with a maximum in a given low frequency range from 20 to 60 Hz and a low level at high frequencies, which allows to increase the efficiency of the pneumatic emitter and reduce the destructive effect of the high-frequency component of the hydroacoustic pulse on marine animals. In addition, during the operation of a pneumatic radiator, a high-speed valve only works with compressed air without contact with water, which reduces the requirements for the material from which the high-speed valve is made and increases its service life.

На чертеже схематически представлена конструкция пневматического излучателя, где надуваемая эластичная оболочка показана в надутом состоянии.The drawing schematically shows the design of a pneumatic emitter, where the inflatable elastic shell is shown in an inflated state.

Пневматический излучатель содержит камеру высокого давления 1, сообщенную через запорный клапан 2 с источником сжатого воздуха.Pneumatic emitter contains a high pressure chamber 1, communicated through a shut-off valve 2 with a source of compressed air.

Кроме того, пневматический излучатель снабжен надуваемой эластичной оболочкой 3, а камера высокого давления 1 сообщена с надуваемой эластичной оболочкой 3 через выпускной патрубок 4, на котором установлен быстродействующий клапан 5, и через сбросной регулируемый клапан 6 - с окружающей камеру высокого давления 1 средой.In addition, the pneumatic radiator is equipped with an inflatable elastic casing 3, and the high-pressure chamber 1 is in communication with the inflatable elastic casing 3 through an outlet pipe 4 on which a quick-acting valve 5 is installed, and through an adjustable relief valve 6 - with the medium surrounding the high-pressure chamber 1.

Работает пневматический излучатель следующим образом.Works pneumatic emitter as follows.

В исходном положении запорный клапан 2 открыт, а быстродействующий клапан 5 закрыт, при этом давление сжатого воздуха в камере высокого давления 1 достигает максимальной величины.In the initial position, the shutoff valve 2 is open, and the high-speed valve 5 is closed, while the pressure of compressed air in the high-pressure chamber 1 reaches a maximum value.

После этого закрывают плавно запорный клапан 2 и затем быстро (за время не более 10 мс) открывают быстродействующий клапан 5.After that, the shut-off valve 2 is closed smoothly and then quickly (within a time of not more than 10 ms), the high-speed valve 5 is opened.

Под действием высокого давления воздуха из камеры высокого давления 1 надуваемая эластичная оболочка 3 расширяется до ее максимального объема.Under the action of high air pressure from the high-pressure chamber 1, the inflated elastic shell 3 expands to its maximum volume.

В ходе проведенных испытаний при объеме надуваемой эластичной оболочки 3 около 10 л время расширения надуваемой эластичной оболочки 3 составило не более 20 мс, а оболочки объемом около 40 л - не более 40 мс.During the tests, when the volume of the inflatable elastic shell 3 was about 10 l, the expansion time of the inflatable elastic shell 3 was no more than 20 ms, and the shell with a volume of about 40 l was not more than 40 ms.

Затем плавно открывают сбросной регулируемый клапан 6 и воздух из надуваемой эластичной оболочкой 3 сбрасывают в окружающее камеру высокого давления 1 пространство.Then, the adjustable relief valve 6 is smoothly opened and air from the inflated elastic shell 3 is discharged into the surrounding space of the high pressure 1 space.

После этого закрывают сбросной регулируемый клапан 6 и быстродействующий клапан 5 и открывают запорный клапан 2 для поднятия давления сжатого воздуха в камере высокого давления 1 до максимальной величины.After that, close the adjustable relief valve 6 and quick-acting valve 5 and open the shut-off valve 2 to raise the pressure of the compressed air in the high-pressure chamber 1 to a maximum value.

Далее цикл работы пневматического излучателя повторяется, как описано выше.Next, the cycle of operation of the pneumatic emitter is repeated, as described above.

Claims

A pneumatic emitter comprising a high-pressure chamber communicated through a shut-off valve with a source of compressed air, characterized in that it is provided with an inflatable elastic sheath, and a high-pressure chamber communicated with an inflatable elastic sheath through an outlet pipe on which a quick-acting valve is installed, and through an adjustable relief valve valve - with the medium surrounding the high-pressure chamber.