Сейсмогенератор

,ЯО 4(51) С 01 Ч 1 13 САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ СИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ПИ КА ны газовые камерь игатель, включаю штоком, эластнчн ршень-излучатель,и электрическиищий статор и якор ую диафрагму и отличаю -к, 1967СССР оащий раи з фнг 7 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТЮ(54) (57) СЕЙСИОГЕНЕРАТОР, содесистемы подачи сжатого газа илення, генератор импульсов токизлучатель, в корпусе которого щ и й с я тем, что, с целью повышения сейсмической эффективности, КПДи ресурса работы, он снабжен системой подачи охлаждающей жидкости визлучатель, эластичная диафрагмаснабжена датчиками попожения 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.Изобретение относится к технической гидроакустике, конкретнее к области возбуждения акустических импульсов в жидкой среде, и может быть использовано при сейсморазведке,океа нических исследованиях и в обработке сред звуковыми колебаниями.Известен морской преобразователь вибраций, содержащий корпус, в котором смонтированы привод со штоком, 10 жестко связанный с излучателем, который по периметру соединен с корпусом 11.Недостатком этого преобразователя является то, что в нем не компенсируется изменяющееся гидростатическое давление окружающей среды на поршень- излучатель, а его закрепление по периметру к корпусу ухудшает КПД и снижает ресурс ввиду наличия вместах 2 О перегибов усталостных деформаций.Кроме того, жесткое закрепление штока с подвижной частью привода к поршню"излучателю образует одну общую колеблющуюся систему одной доброт ности, что снижает возможности схемы устройства о ИЩ и полосе генерируемых частот,Наиболее близким техническим решением к изобретению является сейсйо генератор, содержащий системы подачи сжатого газа и управления, генератор импульсов тока и излучатель, в корпусе которого размещены газовые камеры и электрический двигатель, включающий статор н якорь со штоком, элас.- тичную диафрагму и поршень-излучатель 2.Недостатком известного сейсмогеиератора является неудовлетворительная р компенсация изменяющегося гндрост" тического давлении окружающей среды на поршень-излучатель, а его закрепление по периметру на корпусе ухудша-; ет КПД, снижает ресурс работы. 45Недостатком известного сейсмогенератора является и то, что жесткое соединение электрического двигателя и поршня-излучателя снижает ИЩ и возможность регулирования по диапазону генерируемых частот. Все это снижает сейсмическую эффективность устройства.Цель изобретения - повышение сейсмической эффективности, КПД и ресур.- са работы. 55Поставленная цель достигается тем, что сейсмогенератор, содержащий системы подачи сжатого газа и управления, генератор импульсов тока и излучатель, в корпусе которого размещены газовые камеры и электрический двигатель, включающий статор и якорь со штоком, эластичную диафрагму и поршень-излучатель, 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.Сейсмогенератор имеет аппаратуру фазирования и синхронизации колебаний поршня-излучателя и якоря с временем подачи очередных импульсов тока на индукционные обмотки статора, причем сама аппаратура фазирования и синхронизации снабжена датчиками положения якоря относительно магнитной системы и датчиками положения поршня-иэлучателя относительно корпуса излучателя. Эластичная диафрагма с датчиками ее положения позволяет отслеживать изменяющееся гидростатическое давление н нагнетать газ в полость излучателя или стравливать его. Отслеживание осуществляется за счет прогибов эластичной диафрагмы и вмонтированныхв нее датчиков. Использование эластичной диафрагмы большой площади позволяет поршню-излучателю иметь боль"шую амплитуду колебаний, ие создавая в ней местных концентраций напряжений, чем улучшается КПД и ресурс излучателя, Введение в излучатель гидроцилиндра с нлунжером и жидкостьюпо оси якоря и аппаратуры Фазирования и синхронизации позволяет создатьколебательную систему многофакторнойдобротности, что позволяет принципиально улучшить возможности схемы в части повышения КПД преобразования подводнмой энергии в акустическую и в части расширения полосы генерируемых частот. На Фиг.1 изображена блок-схема сейсмогенератора; на фиг.2 - излучатель звука, общий вид, разрез,Сейсмогенератор имеет аппаратуру 1 управления, соединенную с системой 2 фазирования и синхронизации, с системой 3 подачи сжатого газа, с системой 4 подачи жидкости, с генератором 5 импульсных токов и с излучателем б.3 1151Излучатель б состоит из корпуса 7,в котором смонтированы статорнаяэлектромагнитная система 8 с индукционной обмоткой 9 и якорем 10 с ко-роткозамкнутьщ витком. По оси якоря10 вмонтирован гидроцилиндр 11 с жидкостью 12. Внутри гидроцилиндра 11 пооси якоря 10 перемещается плунжер 13,соединенный с поршнем-излучателем 14.Якорь 10 в нейтральном положении 10устанавливается дистанционными пружинами 16 и 15, Магнитная система 8 сякорем 10 охлаждается и смазываетсяжидкостью, которая с двух торцов магнитной системы 8 заключена в эластич ные диаФрагющ 17 и 18, за которымирасположены газовые объемы 19 и 20.Подпоршневой объем эластичнойдиафрагмой 21 разделен на объем 22,заполняемый окружающей средой через 20дренажные отверстия 23 в корпусе 7,и объем 24, заполняемый сжатым газом,джазовые объемы 19, 20 и 24 соединеныс системой 3 подачи сжатого газа, аохлаждающая жидкость статорной электромагнитной системы 8-с системой 4.Индукционная обмотка 9 электрическисоединена с генератором 5 импульсных. токов.Излучатель 6 снабжен датчиком 25 ЗОположения эластичной диафрагма 21,датчиком 26 положения поршня-излучателя 14 относительно корпуса 7 и датчиком 27 положения якоря 10 отно;нтельно индукционной обмотки 9, Датчи ки 25"27 электрически соединены ссистемой 2 Фазирования и синхронизации. Поршень-излучатель 14 поддерживается возвратными пружинами 28.Сейсмогенератор работает следующим щобразом.Аппаратурой 1 управления включается система 2 фазирввания и синхронизации, система 3 подачи сжатого газа(заполняются объемы 19, 20 и 24 излучателя 6), система 4 подачи жидкости в электромагнитную систему 8 игенератор 5 импульсов тока,Гндроцнлиндр 1 заполняется жидкостью 12. В таком состоянии сейсмогенератор готов к работе и его излучатель 6 погружается на заданнуюглубину. Окружающая среда через дре.кажные отверстия 23 в корпусе 7 заполняет объем 22 и через эластичнуюдиафрагму 21 сжимает гаэ в объеме.24, чем автоматически компенсируется давление окружающей среды на ли 897цевую поверхность поршня-излучателя 14.Введение в излучатель 6 гидроцилиндра 11 с жидкостью 12 и плунжером 13 позволяет всю колеблющуюся систему разделить на две взаимосвязанные системы, каждая со своей добротностью и степенью свободы. Первая система состоит из якоря 10 и гидро- цилиндра 11 и упругих элементов пружин 15 и 16 и сжатого газа в объемах 19 и 20, Вторая система состоит иэ плунжера 13, поршня-излучателя 14, присоединенной массы среды и упругих элементов сжатого газа в объеме 24 и пружин 28.Связующим элементом (звсном) между этими двумя колеблющимися системами является жидкость 12 в гидро- цилиндре 11.На заданной глубине с генератора 5 импульсов тока подается импульс тока на индукционную обмотку 9 электромагнитной системы 8. В результате якорь 10, получив импульс силы, перемещается вниз, сжимая пружину 15 и газ в объеме 19, и через жидкость 12 воздействует на торец плунжера 13 и поршень-излучатель 14, который создает в окружающей жидкости импульс сжатияПри увеличении глубины погружения излучателя окружающая среда через дренажные отверстия 23 поступает в объем 22, сжимает газ в объеме 24 и прижимает эластичную диафрагму 21 к поверхности поршня-излучателя 14.Вмонтированные в эластичную диаф, рагму 21 датчики 25 на предельных ее отклонениях дадут сигнал через аппа-ратуру синхронизации на включениесистемы 3 и подачу сжатого газа в объем 24. С системы 3 газ в объеме 24 будет поступать до тех пор, пока эластичная диафрагма 21, вытесняя окружамщую жидкость через дренажные отверстия 23, ие займет своего предельного положения, когдадатчики 25 дадут сигнал на прекращение подачисжатого газа в объем 24.В предлагаемом сейсмогенераторе по Сравнению с известными за счетвведения эластичной диафрагмы большой поверхности автоматически отслеживается изменение гидростатического давления, что повышает КПД и ресурс излучателя. Замена штока якоря.4/ Филиал ЯВ 1 "Патент", г.ужгород, ул,Проектная, 4 плунжером и гидроцилиндром с жидкостью и с аппаратурой фазирования исинхронизации позволяет создать колеблющуюся систему излучателя много 16/34 Тираж 748 ВНЙИПИ Государственного по делам изобретений 113035, Москва, 3-35, Рауфакторной добротности, что принципиально улучшает возможности схемы вповышении КПД и расширении полосы генерируемых частот. П омитета СС открытий кая наб.,