Возбудитель акустических импульсов в жидкой среде

Возбудитель акустических импульсов в жидкой среде

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(и) 5I4257

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сани Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 24.07.74 (21) 2048962/10 (51) М. Кл. G 01 V 1/00 с присоедипснпем заявки №

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 15.05.76. Бюллетень № 18 (53) УДК 534.232(088.8) Дата опубликования описания 21.06.76 (72) Авторы изобретения

С. И. Клипачев и Н. П. Лукьянов (71) Заявитель

Волжское отделение института геологии и разработки горючих ископаемых (54) ВОЗБУДИТЕЛЪ АКУСТИЧЕСКИХ ИМПУЛЪСОВ

В ЖИДКОЙ СРЕДЕ

Изобретение относится к области возбуждения акустических импульсов в жидкой среде и может быть использовано в морской сейсморазведке, гидроакустике, океанологических исследованиях.

Для возбуждения акустических импульсов в морской сейсморазведке обычно применяются взрывы конденсированных взрывчатых веществ, пневматические, электрогидравлические и газовые источники, основными недостатками которых являются низкий коэффициент преобразования накапливаемой энергии в акустическую (не более двух процентов в сейсмическом диапазоне частот) и пульсация газового пузыря, Эти недостатки отсутствуют в источниках, использующих эффект гидроудара (в так называемых источниках обратного действия или источниках, работающих на принципе отдачи), Эти источники отличаются тем, что имеют камеру переменного объема, подвижные поршень или пластину и другие устройства, котоpbte относительно медленно перемещаются в исходное положение с помощью пневматической, гидравлической, электрической или иных систем. После срабатывания стопорного механизма подвижные поршень или пластина под действием гидростатического давления ускоренно движутся в обратном направлении и в конце своего хода резко останавливаются. В результате гндроудара, возникающего прп резкой остановке пришедшей в движение массы воды, возбуждается импульс давления.

Известен возбудитель акустических импульсов в жидкой среде, содержащий заполненную воздухом камеру переменного объема, поршень и гидравлический привод для относительно медленного выдвижения поршня в исходное положение, а также стопорное устройство, освобождающее поршень по сигналу с борта судна (1).

Однако такое устройство сложно конструктивно, так как, в частности, содержит стопорное устройство, на которое действуют усилия

15 до нескольких тонн н которое управляется сигналами, подаваемыми с борта судна.

Кроме того, это устройство возбуждает только равномерную последовательность импульсов со сравнительно большим интервалом вре20 мени между пмпульсамн и не позволяет в процессе работы изменять величины временных промежутков между импульсами, например, для создания псевдослучайной последовательности, которая используется при морской сей25 сморазведке.

Целью настоящего изобретения является упрощение конструкции источника акустических импульсов, работающего на принципе отдачи (гидроудара), способного в то же время излу30 чать как равномерную последовательность им.

514257

65 пульсов с управляемой частотой следования, та и последовательности с временными шпервалами между импульсами, изменяемыми Ilo любому закону в процессе работы.

Это достигается в предлагаемом устройстве путем разделения внутренней камеры на две части, изолированные От внешней среды (морской воды), одна из которых имеет постоянный объем, тогда как объем другой камеры изменяется при перемещении излучающей пластины. В неподвижной перегородке, разделяющей камеры, имеются клапаны, пропускающие воздух из камеры с переменным объемом

Б камеру с постоя!и!ым объемом, и отверстие для относительно медленного обратного перетекания возд .ха. При этом сечение исреи скного отверстия мс?кио изменять с помощью управляемой дроссельной заслонки и тем с<1vtbtvI изменять Бремя приведения источника в рабочее состояние после каждого срабатывания при изменении частоты посылки импульсов.

На фиг. 1 показано схематическое изображение разреза описызаемого возбудителя по диаметральной плоскости; на фиг. 2 — блоксхема возбудителя.

Внутренний ооъем возбудителя разделен неподвижной перегородкой 1 иа две камеры. Камера 2 имеет постсп!Иый объем, тогда как объем другой камеры 3 изменяется при перемещеHèè излуч".þùåé пластины 4. В неподвижной перегородке 1 имеются клапаны 5 для пропуска воздуха из камеры 2 и отверстие для обратного перетекания воздуха. Излучаюгцая пластина 4 жестко связана с якорем 6 импульсного индукционно-динамического двигателя 7, содержащего секционированную обмотку статора 8 и медные короткозамкнутые кольца 9. К обмотке статора подключен кабель разрядной линии 10 генератора импульсов тока, расположенного»а борту судна.

Внутри камеры 2 укреплен управляющий привод 11, сочлененый с дроссельной заслонкой

12, служащей для изменения сечения пропускного отверстия. Привод 11 связан с источником управляющего напряжения на борту судна линией связи 13. Кодирующий блок 14 (фиг, 2) представляет собой устройство воспроизведения с набором магнитных лент, содержащих запись импульсных последовательностей. В качестве кодирующего блока может также использоваться цйфровое устройство, Диафрагма 15 (фиг, 1) обеспечивает герметичность внутреннего объема источника и перемегцение излучающей пластины 4.

Возбудитель работает следу1огцим образом.

Источник опускают кран-балкой за борт судна на требуемую глубину. С пульта управления

16, расположенного на борту судна, через контактор 17 включается источник электропитания 18, и происходит заряд емкостного накопителя энергии 19 через повышающий трансформатор 20 и выпрямитель 21. При возбу?кдении равномерной последовательности им10

ЗО

55 пульсов блок автоматики 22 формирует отпираюьцие импульсы, которые поступают на тиристорное ключевое устройство 23. Импульс тока разряда емкостного накопителя энергии через ключевое устройство и разрядную линию 24 поступает на оомотку индукционнод1шамического двигателя излучателя 25. Импульсное электродинамическое усилие, обусловленное взаимодействием разрядного тока, протекающего в обмотке возбудителя, и индукционных токов в медных кольцах якоря двигателя, заставляют якорь 6 и связанную с иим излучающую пластину 4 резко переместиться вверх. В образовавшуюся под пластиной кавитационную полость под действием гидростатического давления устремляется поток воды. При разной остановке пришедшей

Б дви?кение массы воды создается гидравлический удар, сопровождающийся возбу?кдением акустических колебаний. Сжатый воздух из камеры 2 через отверстие, регулируемое дроссельной заслонкой 12, перетекает в камеру 3, возвращая якорь 6 двигателя и излучающую пластин 4 в исходное положение.

Таким образом, в данном устройстве часть энергии источника расходуется на резкое переме1цение подвижной пластины и присоединенной массы воды, то-есть на создание гидроудара, а часть энергии запасается во внутреннем объеме источника в форме сжатого воздуха и используется для последующего возвращения излучающей пластины 4 в исходное положение.

При возбу?кдении псевдослучайной последовательности импульсов или последовательности с изменяющимися по определенному закону временными интервалами между импульсами выбранная последовательность по программе задается кодирующим устройством 14.

С кодирующего устройства управляющая последовательность импульсов поступает на широкополосный импульсный усилитель 26 и затем в блок автоматики 22 и ключевое устройство 23.

Блок 27 формирует сигнал управления приводом 11 дроссельной заслонки 12 перепускного Отверс гия.

Формула йзобретения

Возбудитель акустических импульсов в жидкой среде, содер?кагций заполненную воздухом камеру переменного объема, импульсный элекТ Р> О Л! С Х 1! И И 1 Е С К И и Д Б И Г а ТЕ, I I>, ЯКО р Ь КО ТО Р О Г 0

СО(ед11111. 1! С IIË?IСТИ IIOII, 1 CTpОИСТБО д, 1!! БОЗБращения пластины в исходное положение, схему управления двигателем и источник питания, отличающийся тем, что, с целью получения импульсов с любым распределением их последовательности, а также упрощения конструкции и повышения надежности, камера переменного объема разделена на две части перегородкой с клапанами, в одну из которых, 514257 Риг. 2 предназначенную для возвращения пластин в исходное положение, установлена дроссельная заслонка, соединенная со схемой управления двигателей.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Патент СШЛ М 3610366, кл. 181,05, 04. 04. 1969.