SU932434A1 - Источник сейсмических сигналов дл морской разведки - Google Patents

Description

(54) ИСТОЧНИК СЕЙСМИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ ДЛЯ МОРСКОЙ РАЗВЕ/1КИ

I

Изобретение относитс  к геопогораэведочной технике, а именно к. устройствам дл  возбуждени  сейсмических волн на акватори х путем использовани  энергии гидравлического удара.

Известные источники сейсмических сигналов представл ют собой гидравлические системы открытого типа., в которых за счет резкого дросселировани  потока происходит преобразование кинетической энергии жидкости в потенциальную энергию давлени .

Источник звука дл  использовани  море представл ет собой устройство, содержащее трубу диаметром около метра при длине в несколько дес тков метров, на концах которой , имеютс  раструбы с диаметром выходного отверсти  в неоколько метров. Вследствие незначительной скорости движени  корабл  (буксщ)овка) система  вл етс  низконапорной, что при заданной энергии излучаемого приводит к громоздкой конструкции излучател  11.

Если учесть, что данное устройство буксируетс  кораблем на определенной глубине, то очевидными станов тс  недостатки эксплуатационного и эконо гачесхого характера.

Сейсмический морской источник имеет гидравлический насос и преобразователь энергии, выполненный в виде трубы. Насос создает мощный поток воды в трубе , котора  опущена в вооу. Открытый

10 конец трубы, наход щейс  в воде, снабжен клапанным устройством, с помощью которого можно в необходимые моменты времени резко тормозить поток жидкости в трубе. Вследствие этого в ней повыщает

15 с  давление, воспринимаемое резиновой обоймой, охватывающей перфорированную часть трубы. Импульс расщирени  обоймы вызывает волну сжати  в окружающей среде. В качестве рабочей жидкости в

Claims (2)

1. 20 этой системе используетс  морска  вода 2. Однако вода оказывает агрессивное воздействие на проточные элементы ;ис темы , вызыва  их усиленный износ в про цессе эксплуатации. Использование морской воды в системе как рабочего тепа затрудн ет применение источника в загр  ненных и заболоченных водоемах, а также на мелководье. Выбросы жидкост BI открытый участок трубы в периоды меж ду импульсами привод т к непроиэводительной затрате мощности и оказывают ненужное возмущающее воздействие на окружающую среду. Кроме того, схемы указанных сейсмических источников не содержат аккумул торов энергии. Известен источник сейсмических сигналов дл  морской сейсморазведки, содер жащий гидро- и пневмосйстемы, насос, :1сточтос избыточного давлени , гидроаккумул тор и преобразователь энергии. Перед работой гидропневмоаккумуд то зар окаетс  до необходимого давлени  с псжлощью насоса, который после этого отключаетс  вентилем. Затем, с помощью кл.апана, срабатывающего, например, при .сжигатш навеси взрывчатого вещества (пороха), полость гидропневмоаккумул то ра соедин етс  с тупиковой камерой. В последней возникает резкий заброс давлени  жидкости, который с помощью ра бочего органа генерирует ударный сейскот ческий импульс ГЗ1. Недостатками известного устройства  вл ютс  недостаточно полное использо вание аккумулгфованной энергии дл  производства и посылки сейсмического сигнала, обусловленное малым возншсно- вением кинетической энергии и последую щим преобразованием ее в импульс давлени , а также шкзка  максиу1ально возможна  частота посылки сейсмических сигналов, что  вл етс  следствием откры той гидравлической --системы и установки управл ющего органа в виде клапаннозолотн кового устройства с приводом от вывеси взрывчатого вещества (пороха). Цель изобретени  - повышение КПД, частоты и энергии излучающих импульсов Поставленна  цель достигаетс  тем, что преобразователь энергии выполнен в виде двух герметичтт камер давлени  с подвижным дном, соединенных между собой в нижней части через насос с помощью гтщросистемы. и блока у11равле1ш  аВверзскей части камеры соединены с источникюл избыточного давлени . Подвижное дно каждой камеры .давлеНйЯ вьшолнено в виде подпружиненного стакана, внутренний диаметр которогй бол1: ше внешнего диаметра камеры, при , ЭТОМ на дне стакана с внутренней сторо. ны установлен гидооотсекатель, а корпус камеры в зоне подвижного дна перфорирован . В полост х камер давлени  установлены датчики предельного уровн  жидкости. На чертеже изображена принципиальна  схема источника сейсмических сигналов дл  морской сейсморазведки. Устройство содержит камеры 1 и 2 давлени , неподвижное дно 3, подвижное дно 4, опорно-уплотнительную обойму 5, пружины 6 возврата, гидроотсекатель 7, эластичный кожух 8, насос 9, задатчик 10 максимального давлени , клапаны 11- 16, систему 17 управлени , гидроаккумул тор 18, двигатель 19, датчик 20 предельного уровн  жидкости, баллон 21 со сжатым газом, пневморедуктор 22, вентили 23-25.штуцеры 26-27. Источник сейсмических сигналов дл  морской сейа юразведки содержит две камеры 1 и 2 давлени , которые выполнены идентично. От хельна  камера 1 пред- ставл ет собой жесткий корпус цилиндрической формы (трубу), одна сторона которого имеет неподвижное 3, а втора  подвижное дно 4, выполненное в виде жесткого стакана. Внутренний диаметр последнего превышает внешний диаметр корпуса камеры на величину, позвол кущую установить опорно-уплотнительные 5 на стакане и корпусе. Эти же обоймы служат направл ющими при взада ном перемещении корпуса камеры и стакана 4. Между обоймами 5 устанавливаютс  пружины возврата 6 4в. исходное состо гае подвиж а 1Х элементов камеры). С внутренней стороны подвижного дна 4 установлен гидроотсекатель 7, выполне№ный в виде кольца jtt неподвижно скрепленный с дном 4. В зоне перемещени  гидроотсекател  7 корпус камеры 1 имеет перфорацию (не показана). Последн   вместе с гидроотсекателем предназначаетс  дл  гашени  колебаний в системе после излучающего импульса и плавного возврата стакана 4 в исходное положение. Изол ци  скольз щих контактов от морокой воды осуществл етс  эластичным кожухом 8. Камеры 1, 2 давлени  в зоне неподвижного дна 3 соединены трубопроводами с пневмосистемой. Несколько выше подвижного дна камеры соединены друг с другом посредсрвом гидросетн через органы управлени  и насос 9. Последний охвачен кольцевой магистралью с задатчиком 10 максималь ного давлени . Причем под органами уп-. равпени  здесь понимаетс  система кла- Панов 11-16. С помощью клапанов II14по командам от системы 17 управлени  можно поочередно подключать камеры давлени  к всасывающей или нагнетающей магистрали насоса 9. Клапаны 15 и 16 служат дл  перекрыти  основных магистралей . Перед входом в насос 2 к магистральному трубопроводу подсоединен гиДгроаккумул тор 18. . .Привод насоса 9 осу ществл етс  от двигател  19. Кроме то го, в камерах давлени  устанавливаютс  датчики 20 предельного уровн  жидкости Пневмосистема источника состоит из баллона 21 со сжатым газом, пневмо15&дуктора 22, перекрывных вентилей 23- 25 и заправочных штуцеров 26 и 27. При подготовке к работе камеры давЛенин гидросистемы через заправочные штуцеры 26 и 27 заполн ютс  рабочей жидкостью до расчетных уровней с подачей ее в гидросеть. После этого из баллона 21 через редуктор 22 и вентили 23 и 25 подаетс  в камеры 1 и 2 сжатый газ, что создает в них первоначал}эное избыточное давление. Сжатый газ путем открыти  вентил  24 подаетс  также в гидроаккумул тор 18. По окончании зар д ки системы вентили 23, 24 и 25 перекрываютс . Устройство работает следующим образом . Пусть в исходном.состо ние клапаны 12 и 13 закрыты, а клапаны 11, 14, 15и 16 открыты. Тогда всасывающий патрубок гидронасоса 9 будет подключен к камере 1 давлени , а нагнетающий - к камере
2. 2. При вращении насоса рабоча  жидкость из камеры 1 будет перекачиватьс  в камеру 2, давление в которой повыситс  до величины, определ емой настройкой задатчика 10 максимального давлени . В данном случае в камере 2 произведено накопление потенциальной анергии сжатых жидкостей и газообразны сред. По сигналу системы управлени  одновременно клапаны 12 и 13 открываютс , а клапаны 11 и 14 закрываютс . Вследсвве этого происходит переключение камеры 1 со всасывающего трубопровода к нагнетающему, а камеры 2-е нагнета ющего к всасывающему. Под действием перепада давлени  жидкость в камере 2 получает ускоренное движение с понижением уровн . В тот момент, когда уровень жидкости в камере 2 понизкгс  до величины, определ емой местом установки датчика 2О, подаетс  сигнал от системы управлени  на закрытие клапана 15. Клапан 15 перекрывает магистральный трубопровод. За счет мгновенной остановки жидкооти происходит гидравлический уда|, сопровождаемый резким повыщегаем давл&ни  в жидкости. Подвижное дно 4 камеры, воспринима  этот импульс повыщени  давлени , пер&|дает сейсмический сигнал морской среде в в виде волны сжати . При пр мом ходе подвижного дна рабоча  жидкость через перфорированную часть корпуса камеры, а затем и-через образовавшуюс  кольцевую щель между концом корпуса и гидроотсекателем поотупает в перфорированную полость обратном ходе в этой плоскости жидкость отсекаетс  гvzдpooтceкaтeл€M 7 и в последующем выдавливаетс  через перфорацию корпуса. За счет этого происходит плавное возвращение подви  ного дна в исходное состо ние с гашением колебаний в системе. Следующий цикл работы идет с излучением энергии камерой 1 аналогичным путем, котора  к этому времени уже готова к действию. Таким образом, в процессе работы источника сейсмических волн дл  морской разведки исключены непроизводительные затраты энергии, св занные с выброссал жидкости в окружающую среду. Цикл работы его организован так, что в один его период вро«1ени происходит аккумул ци  энергии, а в другие - полезна  отдача. За счет этого снижаютс , вредные помехи при работе источника, улучшаютс  услови  его эксплуаташш и увеличиваетс  энергё. тическа  экономичность функционировани . Источник легко управл ем. Спектр сейсмического сигнала и его энергетический уровень можно мен ть путем взмене{ш  , рабочего давлени  жидкости в скорости перекрыти  клапанов. Формула изобретеви  1. Источник сейсмических сигналов ., дл  морской разведки, содержащий гидроИ пневмосистемы, насос, источник избыточного давлени , гидроаккумул тор и преобразователь энергии, отличающийс  тем, что, с целью повышени