SU1151897A1 - Сейсмогенератор - Google Patents

Abstract

СЕЙСМОГЕНЕРАТОР, содержащий системы подачи сжатого газа и управлени , генератор импульсов тока и излучатель, в корпусе которого размещены газовые камеры и электрический двигатель, включающий статор и  корь со штоком, эластичную диафрагму и поршень-излучатель, отличающийс  тем, что, с целью пОБьшени  сейсмической эффективности, КПД и ресурса работы, он снабжен системой подачи охлащающей жидкости в излучатель, эластична  диафрагма снабжена датчиками положени  и закреплена по периферии на поршне-излучателе , а в це№рре - на корпусе, пггок  кор  выполнен в виде гидроцилиндра с плунжером, жестко соединенHbw с поршнем-излучателем. ел 00 UD -Kj

Description

Изобретение относитс  к технической гидроакустике, конкретнее к области возбуждени  акустических импульсов в жидкой среде, и может быть использовано при сейсморазведке,океанических исследовани х и в обработке сред звуковыми колебани ми.

Известен морской преобразователь вибраций, содержащий корпус, в котором смонтированы привод со штоком, жестко св занный с излучателем, которьй по периметру соединен с корпусом Ci .

Недостатком этого преобразовател   вл етс  то, что в нем не компенсируетс  измен ющеес  гидростатическое давление окружаимцей среды на поршеньизлучатели , а его закрепление по периметру к корпусу ухудшает КПД и снижает ресурс ввиду наличи  в местах перегибов усталостш 1х деформаций.

Кроме того, жесткое закрепление штока с подвижной частью привода к поршню-излучателю образует одну общую колеблкнцуюс  систему одной доброткости , что снижает возможности схемы устройства по КГЩ и полосе генерщ)уемых частот.

Наиболее близким техническим решением к изобретению  вл етс  сейсмогенератор , содержащ Й системы подачи сжатого газа и управлени , генератор импульсов тока и излучатель, в корпусе которого размещены газовые камеры и электрический двигатель, включаю щий статор и  корь со штоком, эластичную диафрагму и поршень-излуча- тель С2 1.

Недостатком известного сейсмогенёратора  вл етс  неудовлетворительна  компенсаци  измен ющегос  гидростатического давлени  окружаюй1ей среды на поршень-излучатель, а его закрепление по периметру на корпусе ухудшает КПД, снижает ресурс работы,

Недостатком известного сейсмогенератора  вл етс  и то, что жесткое соединение электрического двигател  и поршн -излучател  снижает КОД и возможность регулировани  по диапазону генерируем 1х частот. Все это снижает сейсмическую эффективность устройства

Цель изобретени  - повышение сейсмической эффективности, КПД и ресурса работы. .,

Поставленна  цель достигаетс  тем, что сейсмогенератор, содержащий системы подачи сжатого газа и управлени , генератор импульсов тока и излучатель, в корпусе которого размещены газовые камеры и электрический двигатель, включакщий статор и  корь со штоком, эластичную диафрагму и поршень-излучатель, снабжен системой подачи охлаждающей жидкости в излучатель , эластична  диафрагма снабжена датчиками положени  и закреплена по периферии на поршне-излучателе, а в центре - на корпусе, шток  кор  выполнен в виде гидроцилиндра с плунжером , жестко соединенным с поршнемизлучателем .

Сейсмогенератор имеет аппаратуру фазировани  и синхронизации колебаний поршн -излучател  и  кор  с временем подачи очередных импульсов тока на индукционные обмотки статора, причем сама аппаратура фазировани  и синхронизации снабжена датчиками положени   кор  относительно магнитной системы и датчиками положени  поршн -излучател  относительно корпуса излучател .

Эластична  диафрагма с датчиками ее полб жни  позвол ет отслеживать иэмен юцеес  гидростатическое давление и нагнетать газ в полость излучател  или стравливать его. Отслеживание осуществл етс  за счет прогибовэластичной диафрагмы и вмонтированных в нее датчиков. Использование эластичной диафрагье 1 большой площади позвол ет поршнкуизлучателю иметь большую амплитуду колебаний, не создава  в ней местных концентраций напр жений , чем улучшаетс  КПД и ресурс излучател . Введение в излучатель гидроцилиндра с плунжером н жидкостью по оси  кор  и аппаратуры фазировани  и синхронизации позвол ет создать колебательную систему многофакторной добротности, что позвол ет принципиально улучшмЕТь ВОЗМОЖНОСТИ схемы в части повышени  КПД преобразовани  подводимой энергии в акустическзто и в части расширени  полосы генерируемых частот.

На фиг.t изображена блок-схема сейсногенератора на - излучатель звука, общий вид разрез.

Сейсмогенератор имеет аппаратуру

1управлени , соединенную с системой

2фазировани  и синхронизации, с системой 3 подачи сжатого газа, с системой 4 подачи жидкости, с генератором 5 импульсных токов и с излучателем 6. 31151 Излучатель 6 состоит из корпуса 7, в котором смонтированы статорна  электромагнитна  система 8 с индукционной обмоткой 9 и  корем 10 с короткозамкнутьм витком. По оси  кор  s ТО вмонтирован гидроцилиндр 11с жидкостью 12. Внутри гидроцилиндра 11 по оси  кор  10 перемещаетс  плунжер 13, соединенный с поршнем-излУчателем 14. Якорь 10 в нейтральном положении Ю устанавливаетс  дистанционными пружинами 16 и 15. Магнитна  система 8 с  корем 10 охлаждаетс  и смазываетс  жидкостью, котора  с двух торцов магнитной cнcтe ы 8 заключена в эластич-fS

ные диафрагмы 17 и 18, за которыми расположены газовые объемы 19 и 20.

Подпоршнёвой объем эластичной диафрагмой 21 разделен на объем 22, заполн емьй окружающей средой через дренажные отверсти  23 в корпусе 7, и объем 24, заполн емый сжатым газом 1азовые объемы 19, 20 и 24 соединены о системой 3 подачи сжатого газа, а охлаждающа  жидкость статорной злектромагнитной системы 8-с системой 4. Индукционна  обмотка 9 электрически соединена с генератором 5 импульсных токов.

Излучатель 6 снабжен датчиком 25 положени  эластичной диафрагмы 2t, датчиком 26 положени  поршн -излучател  14 относительно корпуса 7 и датчиком 27 положени   кор  10 отно:лтельно индукционной обмотки 9. Датчи ки 25-27 электрически соедииёнь системой 2 фазировани  и синхронизации . Поршень-излучатель 14 поддерживаетс  возвратными пружинами 28. ; Сейсмогенератор работает следующим образом. Аппаратурой 1 управлени  включает с  система 2 фазиревани  и синхронизации , система 3 подачи сжатого газа (заполн ютс  объема 19, 20 и 24 излучател  6), система 4 подачи жидкос ти в электр(1агнитную систему 8 и генератор 5 импульсов тока. Гидроцилиндр 11 заполн етс  жидкостью 12. В таком состо нии сейсмо- генератор готов к работе и его излучатель 6 погружаетс  на заданную глубину. Окружающа  среда через дрё нажные отверсти  23 в корпусе 7 заполн ет объем 22 и через эластичную диафрагму 21 сжимает газ в объеме 24, чем автоматически компенсируетс  давление окружакщей среды на лли пружин 28.

Св зук дим элементом (звеном) между ЭТИМ двум  колебл1ощи№ с  системами  вл етс  жидкость 12 в гидроцилиндре 11.

На заданной глубине с генератора 5 импульсов тока подаетс  импульс тока на индукционную обмотку 9 электромагнитной системы 8. В результате  корь 10, получив импульс силы, перемещаетс  вниз, сжима  пружину 15 и газ в объеме 19, и через жидкость 12 воздействует на торец плунжера 13 и поршень-излучатель 14, который создает в окружакнцей жидкости импульс сжати .

При увеличении глубины погружени  излучател  окружакща  среда через дренажные отверсти  23 поступает в 97 цевую поверхность поршн -излучател  14. Введение в излучатель 6 гидроцилиндра 11 с жидкостью 12 и плунжером 13 позвол ет всю колеблкнцуюс  систему разделить на две взаимосв занные системы, кажда  со своей добротностью и степенью свободы. Перва  система состоит из  кор  10 и гидроцилиндра 11 и упругих элементов пружин 15 и 16 и сжатого газа в объемах 19 и 20. Втора  система состоит из плунжера 13, поршн -излучател  14, присоединенной массы среды и упругих элементов сжатого газа в объеме 24 объем 22, сжимает- газ в объеме 24 и прижимает эластичную диафрагму 21 к поверхности поршн -излучател  14. Вмонтированные в эластичную диафРагму 21 датчики 25 на предельных ее отклонени х дадут сигнал через аппаратуру синхронизации на включение систегал 3 и подачу сжатого газа в объем 24. С системы 3 газ в объеме 24 будет поступать до тех nopj пока эластична  диафрагма 21, вытесн   окружающую  андкость через дренажные отверсти  23, не займет своего предельного положени , когда-Датчики 25 дадут сигнал на прекращение подачи сжатого гааа в обвем 24. В предлагаемом сейслогенераторе по Сравнению с известными за счет введени  э астичн : диафрагмы большой поверхности автоматически отслеживаетс  изменение гидростатического давлени , что повышает КГЩ и ресурс излучател . Замена штока  кор 

плунжером и гидроцилиндром с жидкостью и с аппаратурой фазировани  и синхронизации позвол ет создать колеблкнцуюс  систему излучател  много11518976

факторной добротности, что принципиально улучшает возможности схемы в повышении КПД и расширении полосы генерируемых частот.

Claims (1)

1. СЕЙСМОГЕНЕРАТОР, содержащий системы подачи сжатого газа и управления, генератор импульсов тока и излучатель, в корпусе которого разме- щены газовые камеры и электрический двигатель, включающий статор и якорь со штоком, эластичную диафрагму и поршень-излучатель, отличающийся тем, что, с целью повышения сейсмической эффективности, КПД и ресурса работы, он снабжен системой подачи охлаждающей жидкости в излучатель, эластичная диафрагма снабжена датчиками положения и закреплена по периферии на поршне-излучателе, а в центре - на корпусе, шток якоря выполнен в виде гидроцилиндра с плунжером, жестко соединенным с поршнем-излучателем.

   Фиг.1