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Geophysikalisches Instrument, insbesondere Seismograph, zum Aufzeichnen
geophysikalischer Vorgänge unter der Erdoberfläche oder unter Wasser Bei geophysikalischen
Untersuchungen ist es vielfach notwendig, das betreffende Instrument in den Erdboden
@einzu!graben oder unter Wasser zu versenken, um in größeren Tiefen unter dem Wasserspiegel
bzw. der Erdoberfläche die betreffenden Vorgänge aufzeichnen zu lassen. Derartige
Untersuchungen werden insbesondere zu dem Zweck vorgenommen, natürliche oder künstliche
Erdbebenwellen aufzuzeichnen, und zwar bedient man sich hierzu in der Regel sogenannter
Seismographen. Die bekannten Seismographen bestehen in der Hauptsache aus einem
schweren Gewicht, welches mittels Federn pendelnd aufgehängt ist. Wenn das Instrument
durch eine natürliche oder künstliche Erdbebenwelle in Schwingungen versetzt wird,
bleibt das Pendelgewicht infolge der Trägheit zurück und gerät dem übrigen Instrument
gegenüber in Schwingungen. Diese Schwingungen werden entweder auf einen drehbar
gelagerten Spiegel vergrößert übertragen und mittels eines Lichtzeigers abgelesen
bzw. registriert, oder es findet die Übertragung der Schwingungen auf die Anzeige-
bzw. Registriereinrichtung auf elektrischem Wege statt, z. B. in der Weise, daß
das Pendelgewicht mit einer Induktionsspule versehen ist, welche bei den Schwingungen
des Pendelgewichtes in dem Feld eines starken Elektromagneten hin und her schwingt,
so daß in der Spule Induktionsströme entstehen, die auf ein Galvanometer übertragen
werden. Aus der Beobachtung bzw. Aufzeichnung der Galvanometerschwingungen lassen
sich dann Schlüsse auf die auf däs Pendelgewicht übertragene Erdbebienschwingung
ziehen. Seismographen der letzterwähnten Bauart sind! für Untersuchungen unter der
Erde bzw. unter dem Wasserspiegel dieshalb besonders geeignet, weil nur der das
Pendelgewicht und den Feldmagneten tragende Teil des Instrumentes vergraben bzw.
versenkt zu werden braucht, während das Galvanometer und die Schreibvorrichtung
in gewöhnlicher Weise in einem besonderen Beobachtungsraum aufgestellt werden können.
Die bisher bekannten Instrumente dieser Art haben jedbch den wesentlichen Nachteil,
daß sie in entsichertem Zustand vergraben bzw. versenkt werden müssen. Beire Versenken
oder Vergraben des sehr empfindlichen Instrumentes in entsichertem Zustand treten
häufig Störungen auf, die den ganzen Erfolg der beabsichtigten Messung in Frage
stellen können. Dieser Übelstand wird nun gemäß der vorliegenden Erfindung dadurch
beseitigt, daß das Instrument mit einer Fernauislösevorrichtung für die Sperrung
versehen ist, so daß es in gesichertem Zustand vergraben bzw. versenkt
werden
kann und die Sperrung erst dann gelöst zu werden braucht, wenn nach. Beendigung
sämtlicher Vorbereitungen die eigentliche Messung beginnen soll. Unmittelbar nach
der Messung kann das Instrument wieder gesichert werden, so daß, auch beim ausgraben
oder Herausheben dies Ins.trumenies keine Beschädigung eintreten kann. Die Fernauslösung
der Sperrung kann durch verschiedene Mittel bewirkt werden, heispielsweise auf elektrischem
Wege oder durch hydraulischen oder pneumatischen Druck oder auch mittels eines Bowdenzuge:s
o. dgl.
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Die beiliegende Zeichnung zeigt zwei beispielsweise Ausführungsformen
des Erfindungsgegenstandes, und zwar zeigt Abb. i einen senkrechten Schnitt durch
einen Seismographen, bei welchem die Auslösung der Sperrung auf elektrischem Wege
erfolgt, während Abb.2 einen entsprechenden Schnitt durch einen Seismographen darstellt,
bei welchem die Sperrung durch hydraulischen Druck ausgelöst wird.
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In der Zeichnung ist i das an Blattfedern 2 aufgehängte Pendelgewicht
des Seismographen, dessen Schwingurigen beobachtet bzw. aufgezeichnet werden. Zur
Sicherung des Pendtelgewichtes i in der Ruhelage dienen zwei um Zapfen 3 drehbar
gelagerte Winkelhebes 4, deren Enden als konische Zapfen 5 ausgebildet sind:, die
in an dien Seitenflächen des Pendelgewichtes i vorgesehene konische Bohrungen. eingreifen
und durch Federn 6 gewöhnlü:ch in dieser Lage gehalten werden. Wenn die Winkelhebel
der Wirkung der Federn 6 entgegen zum Ausschwingen gebracht werden, geben die Zapfen
5 das Pendelgewicht i frei, so daß dieses bei dem Auftreten von Erschütterungswellen
infolge seiner Trägheit in Schwingungen versetzt wird. Das Pendelgewicht i trägt
eine in der Zeichnung nicht dargestellte Spule, welche in. dem Feld reines. in Abb.
i dargestellten Elektromagneten 7 schwingt. Die hierdurch in der Spule hervorgerufenen
Induktionsströme werden in bekannter Weise auf ein in einem Beobachtungsraum aufgestelltes
Galvanometer übertragen und bringen dieses zum Ausschwingen. Während nun bei den
bisher bekannten Instrumenten das Entsichern des Pendelgewichtes i durch eine Schraube
o. dgl. erfolgte, welche vor dem Versenken des Instrumentes: gelöst werden mußte,
ist erfindungsgemäß die Anordnung so getroffen, daß eine Fernauslösung stattfinden
kann. Zu diesem Zweck ist bei der in Abb. i dargestellten Ausführungsform dem Magneten
7 gegenüber ein Anker 8 beweglich angeordnet, an welchem die freien Armee der Winkelhebel
4 in beliebiger Weise angelenkt sind, z. B. dadurch, daß die Enden der Arme kugelförmig
ausgebildet sind und in eine Ringnut 9 des Ahlz:ers 8 einfassen. Durch die Wirkung
der Federn 6 wird der Anker 8 in geringer Entfernung von dem Magneten 7 gehalten.
Sobald der Magnet unter Strom gesetzt wird, wird der Anker 8 angezogen und bringt
die Winkelhebel 4 zum Ausschwingen, so daß das Pendelgewicht i entsichert wird.
Die Entsiehlerung dies Plendelgewichtes i kann natürlich anstatt durch den Magneten
7 durch einen eigens zu diesem Zweck vorgesehenen besonderen Magneten bewirkt werden,
jedoch wird die dargestellte Ausführungsform mit Rücksicht auf ihre größere Einfachheit
in der Regel vorzuziehen sein.
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Bei der in Abb. 2 dargestellten Ausführungsform erfolgt die Fernauslösung
anstatt auf ;elektrischem Wege durch hydraulischen oder pneumatischen Druck. Zu
diesem Zweck liegen die umgebogenen Enden der freien Arme der Winkelhebel 4 gegen
einen Kolben 9 an, welcher sich in einem Zvlinder i o auf. und ab bewegen kann.
In den Zylinder io kann mittels einer Rohrleitung oder Schlauchleitung i i von dem
Beobachtungsort aus Druckflüssigkeit oder Druckluft hineingepreßt werden, wodurch
die Hebel 4. der Wirkung der Federn 6 'entgegen zum Aus-Z> gebracht werden,
so daß die Zapfen 5 das Pendielgewicht freigeben.
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Die Erfindung ist natürlich nicht auf die dargestellten Ausführungsformen
beschränkt, vielmehr kann beispielsweise zur Fernauslösung der Sperrvorrichtung
auch ein Bowdenzug oder eine älmliche Fernauslösevorrichtung verwendet werden. Die
Erfindung kann außer bei Seismographen selbstverständlich auch. bei beliebig. anderen
geophysikalischen Instrumenten, beispielsweise magnetischen Waagen, Anwendung finden,
wenn diese zu Untersuchungen unter dem Wasserspiegel oder der Erdoberfläche verwendet
werden sollen. Bei der Anwendung der Erfindung auf magnetische Waagen wird man naturgemäß
eine hydraulische oder andere mechanische Fernauslösevorrlchtung der elektromagnetischen
Fernauslösung vorziehen, um eine Beeinflussung des zu untersuchenden Erdfeldes zu
vermeiden.