RU201077U1

RU201077U1 - DEVICE FOR WIRELESS COMMUNICATION OF MODULES OF A SEISMIC SCREED IN A WATER MEDIUM

Info

Publication number: RU201077U1
Application number: RU2020125771U
Authority: RU
Inventors: Василий Васильевич Семенников
Original assignee: Акционерное общество "ПРОГРЕССИВНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ"
Priority date: 2020-08-03
Filing date: 2020-08-03
Publication date: 2020-11-26

Abstract

Полезная модель относится к сейсмическим косам, а именно к средствам для беспроводного питания и передачи сигналов между модулями сейсмических кос, в частности, находящихся в водной среде. Технический результат: повышение надежности работы при бесконтактном соединении модулей сейсмических кос в воде. Сущность: устройство для беспроводной коммуникации модулей сейсмический косы, находящейся в водной среде, содержит пару расположенных с зазором ферритовых чашек с намотанными на них обмотками, имеющими выводы, образующих высокочастотный трансформатор с возможностью передачи электрической энергии и сигналов от выводов обмоток одной чашки к выводам обмотки другой чашки. Каждая чашка с обмоткой размещена в непроводящем держателе. Один держатель соединен с одним модулем косы. Другой держатель соединён с другим модулем косы. Каждая обмотка залита герметизирующим составом. Устройство содержит средство объединения пары держателей с возможностью поддержания требуемого зазора между ферритовыми чашками. Внутренняя полость ферритовой чашки полностью залита герметизирующим составом. Средство объединения пары держателей выполнено с возможностью регулирования зазора между ферритовыми чашками. 2 з.п. ф-лы. 1 ил.The utility model relates to seismic streamers, namely, means for wireless power supply and transmission of signals between seismic streamer modules, in particular, those located in the aquatic environment. EFFECT: increased reliability of operation with contactless connection of seismic streamer modules in water. Essence: a device for wireless communication of seismic streamer modules located in an aquatic environment contains a pair of ferrite cups located with a gap with windings wound on them, having leads that form a high-frequency transformer with the ability to transmit electrical energy and signals from the leads of the windings of one cup to the leads of the winding of another cups. Each wrap-around cup is housed in a non-conductive holder. One holder is connected to one braid module. Another holder is connected to another braid module. Each winding is filled with a sealing compound. The device contains means for combining a pair of holders with the ability to maintain the required gap between the ferrite cups. The inner cavity of the ferrite cup is completely filled with a sealing compound. The means for combining a pair of holders is configured to adjust the gap between the ferrite cups. 2 wp f-ly. 1 ill.

Description

Полезная модель относится к сейсмическим косам, а именно к средствам для беспроводного питания и передачи сигналов между модулями сейсмических кос, в частности, находящихся в водной среде.The utility model relates to seismic streamers, in particular to means for wireless power supply and transmission of signals between seismic streamer modules, in particular, in the aquatic environment.

Известно устройство для коммуникации модулей сейсмической косы, находящейся в водной среде, содержащее пару выводов с возможностью передачи электрической энергии и сигналов от одного модуля к другому (SU819881 A1, опуб., 07.04.1981).A device is known for communicating modules of a seismic streamer located in an aquatic environment, containing a pair of leads with the ability to transfer electrical energy and signals from one module to another (SU819881 A1, publ., 07.04.1981).

Недостатками известного устройства является низкая надежность передачи энергии и сигналов из-за негерметичности электрических соединений, приводящей к попаданию воды, в частности, морской, на контакты. The disadvantages of the known device is the low reliability of the transmission of energy and signals due to the leakage of electrical connections, leading to the ingress of water, in particular sea water, on the contacts.

Технической проблемой является устранение отмеченного недостатка и создание бесконтактного соединителя для питания и передачи сигналов пригодном для применения в геологоразведке.A technical problem is the elimination of the noted drawback and the creation of a contactless connector for power supply and signal transmission suitable for use in geological exploration.

Технический результат заключается в повышении надежности работы при бесконтактном соединении модулей сейсмических кос в воде.The technical result consists in increasing the reliability of operation with the contactless connection of seismic streamer modules in water.

Проблема решается, а технический результат обеспечивается тем, что устройство для беспроводной коммуникации модулей сейсмический косы, находящейся в водной среде, содержит пару расположенных с зазором ферритовых чашек с намотанными на них обмотками, имеющими выводы, образующих высокочастотный трансформатор с возможностью передачи электрической энергии и сигналов от выводов обмоток одной чашки к выводам обмотки другой чашки, при этом каждая чашка с обмоткой размещена в непроводящем держателе, один держатель соединен с одним модулем косы, другой держатель соединён с другим модулем косы, а каждая обмотка залита герметизирующим составом. При этом устройство содержит средство объединения пары держателей с возможностью поддержания требуемого зазора между ферритовыми чашками. The problem is solved, and the technical result is ensured by the fact that a device for wireless communication of seismic streamer modules located in an aquatic environment contains a pair of ferrite cups located with a gap with windings wound on them, having leads forming a high-frequency transformer with the possibility of transmitting electrical energy and signals from the leads of the windings of one cup to the leads of the winding of the other cup, while each cup with the winding is placed in a non-conductive holder, one holder is connected to one braid module, the other holder is connected to another braid module, and each winding is filled with a sealing compound. In this case, the device contains means for combining a pair of holders with the ability to maintain the required gap between the ferrite cups.

Внутренняя полость ферритовой чашки может быть полностью залита герметизирующим составом. The inner cavity of the ferrite cup can be completely filled with a sealing compound.

Средство объединения пары держателей может быть выполнено с возможностью регулирования зазора между ферритовыми чашками. The means for combining the pair of holders can be configured to adjust the gap between the ferrite cups.

Полезная модель поясняется при помощи чертежа, на котором показана схема устройства.The utility model is illustrated using a drawing, which shows a diagram of the device.

Устройство содержит пару взаимодействующих между собой и расположенных с зазором ферритовых чашек 1 с намотанными на них обмотками 2, имеющими выводы 3. Пара чашек 1 образует высокочастотный трансформатор с возможностью передачи электрической энергии и сигналов от выводов 3 обмоток 2 одной чашки 1 к выводам 3 обмотки 2 другой чашки 1. Каждая чашка 1 с обмоткой 2 размещена в непроводящем держателе 4. Один держатель 4 соединен с одним модулем косы, другой держатель 4 соединён с другим модулем косы, а каждая обмотка 2 залита герметизирующим составом 5. Устройство содержит средство (на чертеже не показано) объединения пары держателей 4, выполняющее функцию поддержания требуемого зазора между ферритовыми чашками 1. The device contains a pair of interacting and spaced ferrite cups 1 with windings 2 wound on them and having leads 3. A pair of cups 1 forms a high-frequency transformer with the possibility of transmitting electrical energy and signals from leads 3 of windings 2 of one cup 1 to leads 3 of winding 2 another cup 1. Each cup 1 with a winding 2 is placed in a non-conductive holder 4. One holder 4 is connected to one braid module, the other holder 4 is connected to another braid module, and each winding 2 is filled with a sealing compound 5. The device contains a means (in the drawing not shown) combining a pair of holders 4, performing the function of maintaining the required gap between ferrite cups 1.

При этом указанное средство может быть выполнено с возможностью регулирования зазора между ферритовыми чашками 1. In this case, the specified means can be configured to adjust the gap between the ferrite cups 1.

Внутренняя полость ферритовой чашки 1 может быть полностью залита герметизирующим составом 5.The inner cavity of the ferrite cup 1 can be completely filled with a sealing compound 5.

Описываемое устройство используется следующим образом. При производстве работ по геологоразведке морских месторождений применяются сейсмические косы, состоящие из отдельных модулей, которые соединяются перед опусканием в воду. Модули соединяются электрическими контактными разъемами (см. аналог) для подачи питания и передаче сигналов. К таким разъемам предъявляются требования к герметичности на рабочей глубине. Свыше 90% отказов сейсмических кос вызваны негерметичностью разъемов и попаданием морской воды на контакты.The described device is used as follows. In the course of geological exploration of offshore fields, seismic streamers are used, consisting of separate modules, which are connected before sinking into the water. The modules are connected by electrical contact connectors (see analogue) for power supply and signal transmission. These connectors have requirements for tightness at working depth. Over 90% of streamer failures are caused by connector leaks and seawater ingress on the contacts.

При установке чашек 1 с зазором образуется трансформатор высокой частоты. Величина частоты определяется типом феррита, из которого изготовлена чашка 1, например, М2000НМ, Ч36 и имеет рабочую частоту 100 кГц и мощность до 200 Вт. При этом отсутствует непосредственный контакт в соединении, и энергия передается через магнитные поля. При зазоре между чашками менее 1% от их диаметра КПД соединения не ниже 95%. Попадание воды в зазор между чашками 1 не приводит к неисправностям соединителя. В качестве герметизирующего состава может быть использован, например, 2-х компонентный полиуретановый композит Гермокаст 7980285. Толщина слоя герметика не менее 1 миллиметра при условии полного заполнения им внутренности чашки 1.When installing cups 1 with a gap, a high frequency transformer is formed. The value of the frequency is determined by the type of ferrite from which the cup 1 is made, for example, M2000NM, Ch36 and has an operating frequency of 100 kHz and a power of up to 200 W. In this case, there is no direct contact in the connection, and energy is transferred through magnetic fields. If the gap between the cups is less than 1% of their diameter, the efficiency of the connection is not less than 95%. Water entering the gap between the cups 1 will not damage the connector. For example, a 2-component polyurethane composite Hermokast 7980285 can be used as a sealing compound. The thickness of the sealant layer is not less than 1 millimeter, provided that the inside of the cup 1 is completely filled with it.

Передача сигналов осуществляется цифровой модуляцией электрической энергии питания высокой частоты. Signal transmission is carried out by digital modulation of high frequency power supply.

Сейсмическая коса погружена в воду и состоит из сегментов или модулей, соединенных между собой описанными выше устройствами. Каждый из модулей получает через них питание и передает полученные данные на судно, на котором размещено управление и источник питания.The seismic streamer is submerged in water and consists of segments or modules interconnected by the devices described above. Each of the modules receives power through them and transmits the received data to the ship, which houses the control and power source.

Сейсмические косы соединяются с устройствами управления и обработки информации и источниками питания.Seismic streamers are connected to control and information processing devices and power sources.

Таким образом, описываемое устройство объединяет как бесконтактную передачу питания, так и бесконтактную передачу цифровых данных, причем в отличие от широко применяемых беспроводных зарядных устройств применены ферритовые сердечники, что увеличивает КПД и величину передаваемой мощности по сравнению с известными бесконтактными соединителями. Важным достоинством устройства является то, что практически отсутствует рассеянное магнитное поле, а это очень важно при погружении в морскую воду, так как она хороший проводник и рассеянное магнитное поле приводит к увеличению потерь. Пропитка обмоток герметиком исключает попадание воды в обмотку. Использование бесконтактного соединения модулей сейсмических кос повышает надежность их работы в морской воде.Thus, the described device combines both contactless power transmission and contactless digital data transmission, and, in contrast to widely used wireless chargers, ferrite cores are used, which increases the efficiency and the amount of transmitted power compared to known contactless connectors. An important advantage of the device is that there is practically no stray magnetic field, which is very important when immersed in seawater, since it is a good conductor and the stray magnetic field leads to an increase in losses. Impregnation of the windings with a sealant excludes the ingress of water into the winding. The use of a contactless connection of seismic streamer modules increases the reliability of their operation in sea water.

Claims

1. A device for wireless communication of seismic streamer modules located in an aquatic environment, containing a pair of ferrite cups located with a gap with windings wound on them, having leads that form a high-frequency transformer with the ability to transmit electrical energy and signals from the leads of the windings of one cup to the leads of the winding of another cup, characterized in that each cup with a winding is placed in a non-conductive holder, one holder is connected to one braid module, the other holder is connected to another braid module, and each winding is filled with a sealing compound, and the device contains means for combining a pair of holders with the ability to maintain the required the gap between the ferrite cups.

2. A device according to claim 1, characterized in that the inner cavity of the ferrite cup is completely filled with a sealing compound.

3. A device according to claim 1 or 2, characterized in that the means for combining a pair of holders is configured to adjust the gap between the ferrite cups.