Пневматический излучатель - RU168261U1

Чертежи

Описание

Полезная модель относится к пневматическим генераторам импульсов и может быть использована путем подачи дискретной порции сжатого воздуха в заданный момент времени для возбуждения упругих колебаний в водной среде с формированием в воде низкочастотных гидроакустических импульсов для проведения, в частности сейсмической морской разведки.

Известен гидропневматический излучатель, содержащий пневматическую камеру высокого давления, сообщенную через запорный клапан с источником сжатого воздуха, и гидравлическую камеру (см. патент US №4753316, 28.06.1988).

Однако подача под давлением порции жидкости не позволяет получить достаточно мощный импульс давления для генерации гидроакустических импульсов, что сужает область использования данного излучателя.

Наиболее близким к полезной модели по технической сущности и достигаемому результату является пневматический излучатель, содержащий камеру высокого давления, сообщенную через запорный клапан с источником сжатого воздуха (см. патент US №3653460, 04.04.1972)

Однако непосредственное впрыскивание порции воздуха в воду при каждом срабатывании запорного клапана имеет от раза к разу низкую повторяемость временной формы гидроакустического импульса.

Технической проблемой, решаемой полезной моделью, является повышение стабильности работы пневматического излучателя.

Технический результат заключается в том, что достигается возможность добиться высокой повторяемости формируемого гидроакустического импульса с достижением максимума излучения в диапазоне низких частот, что позволяет снизить отрицательное воздействие формируемого гидроакустического воздействия на живые морские организмы.

Указанная техническая проблема решается, а технический результат достигается за счет того, что пневматический излучатель содержит камеру высокого давления, сообщенную через запорный клапан с источником сжатого воздуха, при этом пневматический излучатель снабжен надуваемой эластичной оболочкой, а камера высокого давления сообщена с надуваемой эластичной оболочкой через выпускной патрубок, на котором установлен быстродействующий клапан, и через сбросной регулируемый клапан - с окружающей камеру высокого давления средой.

Описанные выше конструктивные особенности позволяют добиться высокой повторяемости движения надуваемой эластичной оболочкой по сравнению с непосредственным впрыскиванием порции сжатого воздуха в окружающую пневматический излучатель водную среду. Важно, что надуваемая эластичная оболочка после расширения не сжимается по инерции в отличие от газового пузыря, сформированного непосредственно в воде, а сжимается сравнительно медленно и контролируемо, что существенным образом упрощает регистрацию импульсов, отраженных от донных структур. Спектр излучения задается не только давлением сжатого воздуха и объемом камеры высокого давления, но и материалом и конструкцией надуваемой эластичной оболочкой. Проведенные испытания показали, что возможно получить спектр излучения с максимумом в заданном диапазоне низких частот от 20 до 60 Гц и низкий уровень на высоких частотах, что позволяет повысить КПД работы пневматического излучателя и снизить губительное действие высокочастотной составляющей гидроакустического импульса на морских животных. Кроме того, при работе пневматического излучателя быстродействующий клапан работает только со сжатым воздухом без контакта с водой, что позволяет снизить требования к материалу, из которого изготавливают быстродействующий клапан, и увеличить ресурс его работы.

На чертеже схематически представлена конструкция пневматического излучателя, где надуваемая эластичная оболочка показана в надутом состоянии.

Пневматический излучатель содержит камеру высокого давления 1, сообщенную через запорный клапан 2 с источником сжатого воздуха.

Кроме того, пневматический излучатель снабжен надуваемой эластичной оболочкой 3, а камера высокого давления 1 сообщена с надуваемой эластичной оболочкой 3 через выпускной патрубок 4, на котором установлен быстродействующий клапан 5, и через сбросной регулируемый клапан 6 - с окружающей камеру высокого давления 1 средой.

Работает пневматический излучатель следующим образом.

В исходном положении запорный клапан 2 открыт, а быстродействующий клапан 5 закрыт, при этом давление сжатого воздуха в камере высокого давления 1 достигает максимальной величины.

После этого закрывают плавно запорный клапан 2 и затем быстро (за время не более 10 мс) открывают быстродействующий клапан 5.

Под действием высокого давления воздуха из камеры высокого давления 1 надуваемая эластичная оболочка 3 расширяется до ее максимального объема.

В ходе проведенных испытаний при объеме надуваемой эластичной оболочки 3 около 10 л время расширения надуваемой эластичной оболочки 3 составило не более 20 мс, а оболочки объемом около 40 л - не более 40 мс.

Затем плавно открывают сбросной регулируемый клапан 6 и воздух из надуваемой эластичной оболочкой 3 сбрасывают в окружающее камеру высокого давления 1 пространство.

После этого закрывают сбросной регулируемый клапан 6 и быстродействующий клапан 5 и открывают запорный клапан 2 для поднятия давления сжатого воздуха в камере высокого давления 1 до максимальной величины.

Далее цикл работы пневматического излучателя повторяется, как описано выше.

Реферат

Полезная модель относится к пневматическим генераторам импульсов и может быть использована путем подачи дискретной порции сжатого воздуха в заданный момент времени для возбуждения упругих колебаний в водной среде. Пневматический излучатель содержит камеру высокого давления, сообщенную через запорный клапан с источником сжатого воздуха, при этом пневматический излучатель снабжен надуваемой эластичной оболочкой, а камера высокого давления сообщена с надуваемой эластичной оболочкой через выпускной патрубок, на котором установлен быстродействующий клапан, и через сбросной регулируемый клапан - с окружающей камеру высокого давления средой. В результате достигается возможность добиться высокой повторяемости формируемого гидроакустического импульса с достижением максимума излучения в диапазоне низких частот, что позволяет снизить отрицательное воздействие формируемого гидроакустического воздействия на живые морские организмы.

Формула