Источник сейсмических сигналов

ИСТОЧНИК СЕЙСМИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ для морской сейсморазведки, включающий колебательную систему, состоящую из двигателя линейного хода и связанной с ним оболочки, отличающийся тем, что, с целью плавного регулирования частотных характеристик, повышения надежности работы и технологичности изготовления источника, в нем оболочка выполнена герметичной бочкообразной формы из эластичного материала, например резино-тканевого, заполнена воздухом под давлением, которое больше или равно гидростатическому, и в ней размещен двигатель линейного хода, статор и якорь которого скреплены с противоположными торцами оболочки, а между собой связаны через упругий элемент, например пружину.

Изобретение относится к технике возбуждения акустических сигналов в жидкой среде и может быть использовано для морской сейсморазведки.
Известны излучатели для возбуждения акустических колебаний в жидкости, состоящие из пьезоэлектрического пакета и оболочки, выполненной в виде нескольких изогнутых металлических поясов, которые, упруго изгибаясь, растягивают стержень. Вся система находится в упруго-напряженном состоянии.
При пропускании электрического тока через пьезоэлектрический стержень он совершит механические колебания, которые через замкнутую на нем оболочку передаются в окружающую среду.
Основными недостатками устройства являются нетехнологичность изготовления и недостаточная надежность работы оболочки, невозможность плавного регулирования его частотных характеристик.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство для возбуждения сейсмических сигналов, рассчитанное для работы на низких частотах. В нем использован электродинамический двигатель, выполненный в виде плоских катушек, расположенных на двух разнесенных параллельных основаниях, которые соединены шпильками, и перед каждым из них размещены с возможностью перемещения вдоль шпилек металлические плиты, связанные между собой двумя излучающими пластинами. С помощью шпилек основания стянуты, излучающие пластины выгнуты, находясь в напряженном состоянии. Торцы полости, образованной плитами и излучающими пластинами, загерметизированы деформируемыми перегородками.
Акустическая волна создается устройством при дополнительном упругом изгибе излучающих пластин, который происходит в результате сближения их торцов под действием импульсного магнитного поля.
В этом устройстве нет возможности регулировать частотные характеристики излучения, устройство сложно, нетехнологично, ненадежно в работе.
Целью изобретения является создание возможности регулировки частотных характеристик колебательной системы источника акустических сигналов, повышение его надежности в работе, упрощение технологии изготовления.
Эта цель достигается тем, что в источнике сейсмических сигналов для морской сейсморазведки, включающем колебательную систему, состоящую из двигателя линейного хода и связанной с ним оболочки, оболочка выполнена герметичной, бочкообразной формы из эластичного материала, например резино-тканевого, заполнена воздухом под давлением, которое больше или равно гидростатическому, и в ней размещен двигатель линейного хода, статор и якорь которого скреплены с противоположными торцами оболочки, а между собой связаны через упругий элемент, например пружину.
На чертеже изображен общий вид источника акустических сигналов в разрезе.
Источник акустических сигналов содержит резино-тканевую оболочку 1, один торец которой с помощью шайбы 2 и болтов 3 связан с ротором 4 индукционно-динамического двигателя, а другой торец с помощью шайбы 5 и болтов 6 со статором 7 индукционно-динамического двигателя. Через отверстие 8 в роторе 4 может подаваться кабель, питающий внутреннюю полость источника. Ротор 4 и статор 7 связаны между собой через упругий элемент 9, жесткость которого подбирается в зависимости от требуемой частотной характеристики источника. На роторе 4 находятся короткозамкнутые витки 10, а на статоре индукционные катушки 11.
Источник работает следующим образом. При подаче импульса тока в индукционные катушки 11 статора 7 создается мощное магнитное поле, смещающее короткозамкнутый виток 10 и связанный с ним ротор 4. В результате увеличивается расстояние между торцами оболочки 1 и уменьшается ее диаметр. Таким образом, в окружающую среду передается импульс разряжения. При выключении тока оболочка 1 под действием сжатого воздуха возвращается в исходное положение и в окружающую среду передается импульс сжатия.
Изменением давления воздуха во внутренней полости источника и подбором жесткости упругих элементов, соединяющих статор и ротор, можно менять жесткость всего устройства, а следовательно, и его частотные характеристики. Таким образом возможно регулировать спектр излучаемых сигналов.
В предлагаемой конструкции двигатель линейного хода расположен внутри источника и изолирован от воздействия окружающей среды, что благоприятно сказывается на условиях его работы и на надежности работы всего устройства. Эластичная оболочка, например, из резино-тканевого материала мало подвержена концентрации напряжений, что также увеличивает срок службы источника и надежность в работе. Кроме того, такая оболочка позволяет значительно уменьшить вес всего источника и упростить технологию его изготовления, так как она одновременно решает вопрос герметизации всего устройства.