Электрогидравлический эффект и его применение в промышленности

Электрогидравлические геолокатор и гидролокатор

Электрогидравлический эффект может быть использован для сейсмической разведки, поскольку он является идеальным источни­ком мощных сейсмических и акустических импульсов, возникаю­щих в окружающей разряд или тепловой взрыв ВТЭ жидко­сти [24].

С помощью электрогидравлических устройств можно получать разные типы сейсмических волн: обычные (как смесь волн), по­верхностные, волны Релея. Отраженные от геологических напла­стований сейсмические и, акустические импульсы воспринимаются затем акустическими и сейсмическими устройствами и фиксируют­
ся на экране радиолокатора. При этом по шкале дальностей можно судить о глу­бине залегания данного пласта, а по ам­плитуде отраженного импульса делать оценку плотности отразившего импульс пласта, предварительно зная величину затухания импульса в пластах вышележа­щих пород.

Электрогидравлический геолокатор

[24] выполнен в виде массивного сфе­рического отражателя с введенными в него разрядниками в изоляторах, с по­стоянным или регулируемым искровым промежутком между ними. К тыльной стороне отражателя крепится тормозной диск гидротормоза с подвесной серьгой. С помощью обычных средств зеркалу локатора можно придавать любое поло­жение в пространстве. В целях торможе­ния силы отдачи и увеличения полезной работы излучателя в нужном направле­нии кумулятивное устройство снабжается тормозной пластиной-диском, играющей роль гидравлического тормоза. Вращением излучающего устройства геолокатора может быть достигнут «круговой обзор» нижележащих напластований.

Смягчением или ужесточением излучения геолокатора, т. е. увеличением крутизны фронта импульса и уменьшением времени его осуществления (для «жесткого» излучения) или уменьшения крутизны фронта и увеличением продолжительности импульса (для «мягкого» излучения) можно осуществить послойное, из­бирательное «просвечивание» пластов каждого слоя на определен­ной глубине залегания данных напластований. Употребление син­хронно работающих пар приемных устройств позволяет осуще­ствить «стереопросвечивание» напластований.

В качестве ванны для помещения излучателя геолокатора используют неглубокую буровую, заполненную водой, либо естественный водоем.

Применение кумулятивного устройства в виде отражающего сферического зеркала позволяет фокусировать взрывную волну, исходящую от локатора, и одновременно с ней фокусировать и в значительной степени направлять сейсмическую и акусти­ческую волны.

Аналогично работает и электрогидравлический гидролокатор (рис. 5.21).

Излучающая часть гидролокатора представляет собой ци­линдр с полостью внутри, имеющей фокусирующую сферическую поверхность. Внутренняя полость закрывается эластичной мем­браной, одновременно играющей роль акустической линзы. По­

Лость связана с окружающей забортной водой через отверстия, закрытые пористыми пробками, свободно пропускающими и от­фильтровывающими воду. Внутрь полости введены электроды в изоляторах, образующие в фокусе отражающей поверхности полости рабочий искровой промежуток. При включении ГИТ на рабочем искровом промежутке локатора, возникает необходимых параметров электрогидравлический удар, служащий источником акустической волны, направляемой зеркалом гидролокатора на цель. Отраженные сигналы могут быть восприняты как устрой­ством, помещенным в самом зеркале гидролокатора, так и вне его. В целях получения эффекта стереоскопичности этих устройств может быть два. Сигналы в их электрической трансформации поступают на обычную локаторную схему. Электрогидравлический гидролокатор позволяет эффективно вести поиск морских место­рождений нефти и газа. Новый геофизический метод уже успешно прошел проверку в различных морских бассейнах.

Для повышения КПД и расширения рабочего диапазона фоку­сирования акустических волн для гидролокации и других целей одновременно с электрогидравлическим ударом или другим им­пульсным источником звука передающую среду сжимают со ско­ростью, превышающей скорость распространения звука в этой сре­де [98], например, тепловым взрывом сдвоенных конусов. При таком сжатии, когда скорость формирования среды, несущей в себе звуковое излучение, оказывается выше скорости распро­странения звука в этой среде, получается узкий направ­ленный луч, обладающий очень большой энергией, значительно расширяющий возможности электрогидравлического гидролока­тора. Режим взрыва ВТЭ при этом может быть следующим: (7 = 50 кВ; С = 10 мкФ; материал ВТЭ — алюминиевая фольга. Этот - способ получения узких направленных пучков звуковых волн различных диапазонов частот и длин в жидких, газовых и плазменных средах найдет также применение в технике для контрольно-измерительных целей, дефектоскопии, ускорения раз­личных химико-технологических процессов, образ9вания эмульсий, суспензий, снятия пленок оксидов и т. д.