Opublikowano 18.XII.1965 50441 KI. 42c,42 MKP G 01 » UKD I3IP-'' / V t '.* t, k.^f-i_; H Twórca wynalazku i Andrzej Sycz, Gliwice (Polska) wlasciciel patentu: Sejsmograf pneumo-anemometryczny i Podstawowym elementem kazdego sejsmografu czyli urzadzenia przeznaczonego do rejestracji drgan podloza jest odpowiednio zawieszona rucho¬ ma masa (przewaznie w postaci wahadla), która dzieki swej bezwladnosci moze sluzyc jako nie¬ zbedny w tym wypadku punkt odniesienia. Obraz drgan podloza otrzymuje sie, rejestrujac w duzym powiekszeniu ruchy tej masy wzgledem obudowy sejsmografu zwiazanej sztywno z podlozem, przy czym powiekszenie to uzyskiwane jest w oparciu o rózne zasady, zaleznie od typu sejsmografu.W sejsmografach z rejestracja mechaniczna ru¬ chy masy powiekszane sa za pomoca systemu dzwigni i zapisywane wprost na poczernionym sa¬ dza papierze przez delikatny rysik stanowiacy ra¬ mie koncowej dzwigni.Sejsmograf z rejestracja optyczna posiada mase polaczona wprost, badz za posrednictwem dzwigni z lusterkiem i ruchy masy zapisywane sa na pa¬ pierze swiatloczulym przez odpowiednio zognisko¬ wana wiazka swiatla odbita od tego lusterka.W najbardziej obecnie rozpowszechnionym sej¬ smografie elektrodynamicznym do masy przymo¬ cowana jest odpowiedniego ksztaltu cewka, moga¬ ca sie poruszac w szczelinie silnego magnesu stale¬ go polaczonego sztywno z obudowa sejsmografu.Predy elektryczne indukowane w cewce pod wply¬ wem ruchów masy wzgledem obudowy wywoluja wychylenia galwanometru lusterkowego, a te z ko- 10 15 20 25 30 lei rejestrowane sa metoda fotograficzna podob¬ nie jak w sejsmografie optycznym.Sejsmograf wedlug wynalazku opiera sie na no¬ wym sposobie uzyskiwania powiekszenia przy re¬ jestracji drgan podloza. Masa jego polaczona jest z tlokiem lub membrana tak, ze ruch tej masy wzgledem obudowy wywoluje ruch powietrza w zwezonej czesci kanalu przeplywowego. Przy¬ spieszenia tego ruchu mierzone sa za pomoca ane- mometru. Wskazania anemometru daja powieka szone odwzorowanie drgan podloza.Podstawowa czescia skladowa sejsmografu we¬ dlug wynalazku jest urzadzenie podobne do tlu¬ mika pneumatycznego, uzywanego do tlumienia drgan wlasnych masy w niektórych znanych ty¬ pach sejsmografów. Istota wynalazku polega na zastosowaniu i umieszczeniu w otworze, przez któ¬ ry przeplywa powietrze, odpowiednio skonstruo¬ wanego anemometru, który mierzy predkosci ru¬ chu powietrza powstajace wewnatrz tego „tlumi¬ ka" pod wplywem ruchów masy sejsmografu wzgle¬ dem jego obudowy. Moze to byc np. termoanemo- metr z galwanometrem lusterkowym, którego wskazania zapisywane sa na swiatloczulym papie¬ rze za pomoca standartowego rejestratora fotogra¬ ficznego.Tego typu sejsmograf odznaczajacy sie stosunko¬ wo prosta budowa pozwala na uzyskanie bardzo duzych powiekszen. Wartosc uzyskanego powiek¬ szenia zalezy od czulosci anemometru, oraz ,od 5044150441 3 stosunku srednicy tloka lub membrany do sre¬ dnicy otworu, w którym umieszczony jest.czujnik anemometru.Rejestracje pneumo-anemometryczna mozna za¬ stosowac równolegle do rejestracji mechanicznej w sejsmografie typu Wicherta w celu uczulenia go na bliskie trzesienie ziemi posiadajace okres znacz¬ nie mniejszy od okresu drgan wlasnych masy sej¬ smografu.Na zasadzie sejsmografu pneumo-anemometrycz- nego mozna równiez skonstruowac odpowiedni typ geofonu dla celów sejsmiki poszukiwawczej, badz wibrometru do pomiarów przemyslowych.Przedmiot wynalazku przedstawiony jest w przykladach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia pionowy sejsmograf pneumo- anemometryczny z termoanemometrem, fig. 2 schemat anemometru wiatraczkowego, który mo¬ ze byc zastosowany w tym sejsmografie zamiast termoanemometru, fig. 3 przyklad prostej kon¬ strukcji pionowego sejsmografu pneumoanemo- metrycznego z membrana.Sejsmograf pneumoanemometryczny przedsta¬ wiony na fig. 1 posiada typowe wahadlo 1 z ma¬ sa 2, która stanowi zasadniczy element kazdego sejsmografu. Wahadlo 1 polaczone jest z tlokiem 3 umieszczonym w zamknietej komorze, w której moze sie on poruszac bez tarcia zgodnie z rucha¬ mi wahadla. Tlok dzieli komór- na dwie czesci górna 4 i dolna 5, które polaczone sa ze soba za pomoca kanalu 6. W zwezeniu kanalu 6 umieszczo¬ ny jest drucik oporowy termoanemometru 7, sta* nowiacy jedno z ramion typowego ukladu mostka pomiarowego.Podczas ruchu wahadla wzgledem podloza, tlok przetlacza powietrze z jednej czesci komory do drugiej przez kanal 6. Przez waska szczeline 8, pomiedzy boczna powierzchnia tloka a scianka ko¬ mory, przeplyw powietrza jest utrudniony. Ruch powietrza w kanale 6 powoduje periodyczne chlo¬ dzenie rozgrzanego wskutek przeplywu pradu dru¬ cika oporowego 7, a tym samym — zmiane jego opornosci elektrycznej. Dzieki malej bezwladnos¬ ci cieplnej drucika, zmiany jego opornosci naste¬ powac beda w takt ruchów tloka i wskazania gal- wanometru 9, umieszczonego po przekatnej most¬ ka, dad2a okreslone odwzorowanie drgan podloza. 10 15 20 25 30 35 40 45 Ruch powietrza w kanale 6 moze byc równiez rejestrowany za pomoca innego anemometru np. anemometru wiatraczkowego, którego schemat przedstawia fig. 2. Widac tu fragment takiego sa¬ mego sejsmografu, jaki przedstawiono poprzed¬ nio, z ta jednak róznica, ze w kanale^ 6 w miej¬ scu drucika oporowego umieszczono tókSfewiatra- czek 10 osadzony sztywno na wsp6in£^vosi z lu¬ sterkiem 11 i zawieszony na sprezystych; pitkach 12.Drgania podloza poprzez ruch wahadla z tlokiem ja nastepnie ruch powietrza w kanale, powoduja periodyczne skrecanie sie wiatraczka z lusterkiem, nastepnie za posrednictwem wiazki swiatla wy¬ chodzacej z oswietlacza 13 a odbitej przez luster¬ ko, sa rejestrowane na papierze swiatloczulym na¬ winietym na jednostajnie obracajacy sie beben 14.Do pewnych celów mozna uzywac pionowego sejsmografu pneumoanemómetrycznego prostszej konstrukcji. Przyklad takiego sejsmografu przed¬ stawia fig. 3. Sklada sie on z zamknietej komory 15, w której zawieszona jest na sprezynie masa w postaci plaskiego metalowego walca 16.Walec ten, wzdluz okregu powierzchni bocznej laczy sie z cienka membrana (np. gumowa), która dzieli komore 15 na dwie czesci. Podczas ruchu ma¬ sy wzgledem komory powietrze zostaje przetla¬ czane z jednej czesci komory do drugiej poprzez wywiercony w walcu otwór 18, co powoduje perio¬ dyczne zmiany opornosci termoanemometryczne- go drucika oporowego 19, umieszczonego w tym otworze i stanowiacego jedno z ramion ukladu mostka pomiarowego. Zapis wskazan galwanome- tru 20 wlaczonego po przekatnej mostka, daje po¬ wiekszony obraz drgan podloza. PL