DE2438137A1 - Sondierungsvibrometer - Google Patents

Description

. ing. Dietrich ZjEwald · 8 münciikn -IO · nnt.vAVKit str. G

2201 AJSY. 63

AGENGE HAfIONALE SE VALORISATION DE

LA RECHERCHE "ÄNVAR", EEUILLY-sur-SEINE,

Frankreich

Sondierungsvibrometer

Die Erfindung betrifft ein Sondierungsvibrometer, d. h. genauer gesagt ein tragbares und autonomes Gerät, welches die Partikulargeschwindigkeit in einem felsigen Massiv empfängt, mißt und anzeigt.

Das oondierungsvibrometer zeichnet sich aus einerseits durch einen Geophongeber mit seiner Berühungsspitze, welche über zwei Kabeldämpfer an Stangen gelagert sind, die fest mit einer mit. Schrauben versehenen Scheibe sind, die einen röhrenförmigen Querschnitt einer Ltange hält.

Im wesentlichen besteht die Vorrichtung nach der Erfindung aber aus zwei getrennten Teilen, dem eigentlichen Geber mit seiner Betätigungsstange und dem elektronischen Schaltkasten, die über einen nachgiebigen elektrischen Draht verbunden sind.

Beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung sollen

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nun mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert werden, in denen:

!Fig. 1 schematisch den Geber zeigt;

Fig. 2 erläutert die Anbringung des Gebers auf seiner Stange;

Fig. 3 ist ein Blockschaltbild des elektronischen Teils;

Fig. 4 ist ein Diagramm für das Ansprechen des Tiefpaßfilters der Fig. 3»

Fig. 5 ist eine perspektivische Sarstellung des elektronischen Schaltkastens; und

Fig. 6 zeigt das Schalttafelfeld des Schaltkastens nach Fig. 5.

Nach Fig. 1 umfaßt der eigentliche Geber 1 ein Geophon 2 mit Berührungsspitze 3» welches durch zwei Kabeldämpfer 4 an drei oder vier fest mit einer Scheibe 6 mit Schraube 7 verbundenen kleinen Stangen 5 gelagert ist.

Nach Fig. 2 besteht die Stange 11 aus Zircalloy (zicral) oder Glasfasern und ist aus vier röhrenförmigen Abschnitten 12 zusammengesetzt, die durch drei Verbindungen 13 ( vom Typ Bajonettverschluß oder Momentanverschluß ) einrastbar derart sind, daß eine Stange von beispielsweise einer länge von 1,50 m oder 3 m oder 4,50 m oder 6 m nach Wahl gebildet werden kann; die Anordnung braucht nur eine einzige Kraft in der Größenordnung

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von 2 kg auszuhalten, die notwendig ist, um die Berührungsspitze 3 gegen das Felsmassiv R abzustützen. Die elektrischen Drähte 14 des Geophone verlaufen in der Stange 11 und treten an deren unterem Ende aus; vorzugsweise sind diese Drähte in die Rohre 12 eingebaut; die Verbindungen 13 sorgen für elektrische Verbindungen und der Austritt der Drähte besteht aus dehnungsfähigem Draht ( nach Art eines Drahtes eines Telefonhörerkabels ).

Nach Pig. 3 - Blockschaltbild des elektronischen Teils wird das Eintrittssignal 21, welches gegebenenfalls durch einen Unterbrecher 22 und einen Widerstand 23, beispielsweise einen an Hasse geführten Widerstand von 200Jl gedämpft ist, an ein Tiefpaßfilter 24 mit einer Eintrittsimpedanz von wenigstens 5 kg Cl gelegt, deren funktion darin besteht, die elektrischen Frequenzen zu unterdrücken, die in Höhe des Kontaktes der Berührungsspitze 3 und des Felsmassivs R hervorgerufen werden: dieses Tiefpaßfilter hat beispielsweise eine Abschwächung ab 450 Hz von 12 Dezibel pro Oktav, wie durch das Diagramm der Fig. 4 verdeutlicht. An das Tiefpaßfilter 24 achließt sich ein Verstärker 25 an, dessen Verstärkung einstellbar ist. Es folgt ein Gleichrichter 26 und ein Wandler 27, der die numerische Analogumwandlung, beispielsweise bei einer Rate von Kr !Cops ( Impulsen ) pro Sekunde und Volt vornimmt; Der Wandler 27 steuert einen Anzeigeintegrator 28 an, der eine Zahl H proportional dem Integral anzeigt:

dt

wobei v(t) die Partikulargeschwindigkeit des Geophone

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— 4 _

und t_Q die Gesamtdauer der Vibration ist. Nach den fig. 5 und 6 der Zeichnungen weist das Schalttafelfeld 11 des Schaltkastens 32 außerdem Eingang 21 und dem Unterbrecher 22 eine Überwachung 33 für den Zustand der Batterien, eine Anzeige 34» einen Nullrttckstellungsknopf 35 und einen Ein-Aus-Unterbrecher 36 auf; die Anzeige 34 ist vom Typ mit drei Zahlen mit sogenannten "7 Segmenten" von einer Abmessung wenigstens gleich 6 mm und kann klar aus einem Meter Entfernung abgelesen werden; der Nullrückstellungsknopf 35 löst eine zeitliche Verzögerung, beispielsweise um 5 Sekunden, aus, während der die Ziffern aufleuchten und die Ablesung möglich ist; dann wird die Speisung für die Anzeige unterbrochen; im Falle von Überschreitung blockiert die Anzeige bei 999, was die Überschreitung signalisiert. Der mit einem Transporttragband 37 und einem Deckel 38 versehene Schaltkasten 32 lagert in seinem unteren Seil 39 nicht dargestellte Batterien oder nicht dargestellte Akkumulatoren, welche von einem Netzladegerät nachladbar sind.

Lediglich um eine Vorstellung zu geben, kann für eine Batterie, die eine Autonomie von 2 oder 3 Stunden sicherstellt, der Schaltkasten 8 ζ 12 χ 20 cm messen und etwa 1500 Gramm wiegen.

Ansprüche - 5 -

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Claims (5)

2201 ANV.63 - 5 -ANSPRÜCHE

1. ' Sondierungsvibrometer, gekennzeichnet durch einen Geber mit Geophon und dessen Berührungsspitze, das durch zwei Kabeldämpfer an fest mit einer Scheibe mit Schraube verbundenen kleinen Stangen gelagert ist, die einen röhrenförmigen Abschnitt einer Stange aus Zirkalloy oder Glasfasern hält, wobei der Abschnitt mit drei anderen Abschnitten unter Einrasten über drei Verbindungen vom Typ Bajonettverschluß oder Momentanverschluß verbindbar ist und andererseits durch einen elektronischen Kreis mit einem Eingang mit Unterbrecher und einem Dämpfungs-Shuntwiderstand, einem !Tiefpaßfilter, einem Verstärker mit einstellbarer Verstärkung, einem Gleichrichter, einem numerischen Analogwandler und einem anzeigenden Integrator, der eine Zahl proportional dem Integral des Absolutwerts der Partikulargeschwindigkeit des Geophone während der Vibrationsdauer anzeigt.

2. Vibrometer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die aus dem Geophon austretenden Drähte in den röhrenförmigen Abschnitten eingebaut sind; daß die Verbindungskupplungen für die elektrischen Verbindungen sorgen und daß die austretenden Drähte aus ausdehnbarem Draht bestehen.

3. Vibrometer nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Tiefpaßfilter eine Abschwächung von 12 Dezibel pro Oktav ab 450 Hz aufweist.

4. Vibrometer nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

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dadurch gekennzeichnet, daß der Wandler bei Eaten von IO Tops bzw. Impulsen pro Sekunde und Volt ( au
taux de ICrtops par seconde par volt) arbeitet.

5. Vibrometer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der elektronische Schaltkreis in einem Kasten enthalten ist, dessen Schalttafelfeld außer dem Eingang und diesem Unterbrecher eine Überwachungsanzeige für den Zustand der Batterien eine Zählanzeige, einen Nullrückstellungsknopf und einen Ein-Jtusschalter aufweist, wobei der Nullrückstellungsknopf eine Verzögerung auslöst,

bei der diese Anzeige beispielsweise 5 Sekunden
lang gespeist ist.

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