RO108741B1

RO108741B1 - Acoustic and directional seismic sensor

Info

Publication number: RO108741B1
Application number: RO14432990A
Authority: RO
Inventors: Aurelian Liviu Alexa Macoveanu; Dan Andrei Macoveanu
Original assignee: Inst De Studii Si Proiectari E
Priority date: 1990-03-01
Filing date: 1990-03-01
Publication date: 1994-07-29

Abstract

Invenția face parte din domeniul seismologiei preventive, a protecției muncii și a prevenirii incendiilor, în diverse instalații energetice (centrale nuclearo-electrice, centrale clasice, dispecere energetice) și a protecției vieții oamenilor, când se produc seisme. Invenția se bazează pe utilizarea a două pendule, din care unul, cu posibilități de deplasare tridimensională, în cazul seismelor, realizează contacte electrice repetate, ce comandă un generator acustic, cu alimentare independentă de rețeaua electrică și un al doilea pendul, care indică direcția șocului seismic, inițial. Dispozitivul, prin semnalele acustice puternice, emise în momentele de seism, începând de la două grade Richter, poate avertiza pe cei care supraveghează procese tehnologice, putându-le opri rapid, evitându-se scurtcircuite electrice, incendii, explozii, inundații, accidente. Dispozitivul cuprinde: un cilindru transparent (1) în care este sesizorul seismic, format din șurubul de reglaj (2), consola metalică (3), resortul (4) ce conține firul metalic (5) de care este suspendat pendulul metalic (6), o piesă metalică (8) pentru contacte electrice, șuruburi (17), un braț (14), conductoare (15, 16).The invention is part of the field preventive seismology, labor protection and a fire prevention in various power plants (nuclear power plants, classical power plants, energy dispatch) and the protection of people's lives, when earthquakes occur. The invention is based on the use of two pendulums, of which one, with three-dimensional displacement possibilities in case earthquakes, make repeated electrical contacts, what controls an acoustic generator with power independent of the power grid and a second one pendulum, which indicates the direction of the seismic shock initially. The device, through strong acoustic signals, issued in moments of earthquake, starting at two grade Richter, can warn those who oversees technological processes and can stop them fast, avoiding electrical shorts, fires, explosions, floods, accidents. The device includes: a transparent cylinder (1) in which the sensor is seismic, consisting of the adjusting screw (2), the console (3), the spring (4) containing the metal wire (5) of which the metal pendulum (6) is suspended, a piece metallic (8) for electrical contacts, screws (17), a guiding arm (14) (15, 16).

Description

Invenția se referă la un dispozitiv seismologie, destinat avertizării acustice, în cazul seismelor, începând de la magnitudinea de gradul 2 Richter și indicarea direcției inițiale, a șocului seismic, având drept scop oprirea operativă a instalațiilor care, prin funcționarea lor în timpul seismelor, ar duce la pagube grave, incendii sau explozii, precum și prevenirea unor accidente privind viața oamenilor.The invention relates to a seismology device, intended for acoustic warning, in the case of earthquakes, starting with the magnitude of the 2nd degree Richter and indicating the initial direction, of the seismic shock, aimed at the operative shutdown of the installations which, by their operation during the earthquakes, would it leads to serious damage, fire or explosion, as well as preventing accidents on people's lives.

In domeniul seismologie, există diverse aparate capabile să sesizeze seismele și să înregistreze, grafic, oscilațiile solului, dar acestea sunt complicate și costisitoare, ele fiind utilizate doar în centrele de specialitate, deci nefiind accesibile întreprinderilor sau cetățenilor.In the field of seismology, there are various devices capable of sensing the earthquakes and recording, graphically, the oscillations of the soil, but these are complicated and expensive, being used only in specialized centers, so they are not accessible to businesses or citizens.

Există însă un brevet de invenție (Grenella E. - Avertiseur de seisme, Brevet francais nr.l 119801/13.01.55, publicat la 26.06.56), în care este descris un dispozitiv capabil să genereze semnale acustice, în cazul seismelor. Acest dispozitiv însă nu sesizează decât seismele din plan orizontal, este alimentat de la rețea cu curent electric și nu indică direcția șocului inițial al seismului, fiind complicat și costisitor.However, there is a patent for invention (Grenella E. - Avertiseur de seisme, French patent no. 119801 / 13.01.55, published on 26.06.56), which describes a device capable of generating acoustic signals in the case of earthquakes. However, this device only notices the earthquakes from the horizontal plane, is powered from the mains and does not indicate the direction of the initial shock of the earthquake, being complicated and expensive.

In acest brevet, nu se precizează sensibilitatea aparatului și nici dacă există posibilitatea reglării sensibilității lui.In this patent, the sensitivity of the device is not specified, nor is there any possibility to adjust its sensitivity.

Sesizorul seismic, conform prezentei invenții, elimină dezavantajele menționate și crește siguranța în funcționare a diverselor instalații energetice și industriale, în scopul prevenirii unor avarii grave, în cazul producerii unor seisme puternice, precum și reducerea surselor de accidentare a oamenilor.The seismic seizure, according to the present invention, eliminates the mentioned disadvantages and increases the operational safety of the various energy and industrial installations, in order to prevent serious damage, in case of strong earthquakes, as well as to reduce the sources of injury to humans.

Problema pe care o rezolvă invenția este de a se realiza avertizarea, din timp, a unor seisme, care la început pot fi slabe, cu magnitudini de ordinul a 2 ... 3 grade Richter, insesizabile de către oameni, dar care, în câteva secunde, pot crește, devenind destructive. Avertizarea acustică, a oamenilor, în acest interval de timp, conduce la mărirea operativității în luarea de decizii, în vederea evitării accidentelor datorate seismelor.The problem solved by the invention is to realize the warning, in time, of earthquakes, which at first may be weak, with magnitudes of the order of 2 ... 3 degrees Richter, unseen by humans, but which, in a few seconds, they can grow, becoming destructive. Acoustic warning of people, during this time, leads to increased operability in decision making, in order to avoid accidents due to earthquakes.

Dispozitivul, în scopul sesizării și semnalizării acustice a seismelor atât în plan orizontal, cât și în plan vertical, este constituit, prin asociere, din cilindrul transparent de protecție în interiorul căruia se află sesizorul acustic, compus din șurubul de reglaj, ce trece prin consola metalică, ce, prin intermediul resortului, susține firul din sârmă lițată, de care este suspendat pendulul metalic, cu vârful metalic, care oscilează atât pe verticală, cât și pe orizontală, în orificiul piesei metalice, făcând posibilă realizarea de contacte electrice, susținută de bucșa metalică, introdusă în corpul izolant, de textolit, pe care se află colierul metalic, corpul izolant din textolit fiind fixat cu șurubul, de care este fixată oglinda care servește la centrarea vârfului metalic, în orificiul din piesa metalică, prin rotirea șuruburilor prin intermediul brațului, contactele electrice provocate de seism, transmițându-se prin conductorii electrici și la un sistem acustic de alarmare, reglajul de poziționare pe verticală a dispozitivului realizându-se prin intermediul șuruburilor din postamentul aparatului.The device, for the purpose of detecting and acoustic signaling of the earthquakes both horizontally and vertically, is constituted, by association, from the transparent protective cylinder inside which is the acoustic detector, composed of the adjusting screw, which passes through the console. metallic, which, by means of the spring, supports the wire of tied wire, from which the metal pendulum is suspended, with the metallic tip, which oscillates both vertically and horizontally, in the orifice of the metallic part, making possible the creation of electrical contacts, supported by the metallic bush, inserted in the insulating body, of textolite, on which is the metal collar, the insulating body of textolite being fixed with the screw, of which is fixed the mirror that serves to center the metallic tip, in the hole in the metal piece, by rotating the screws through of the arm, the electrical contacts caused by the earthquake, transmitting through the conductors e and to an acoustic alarm system, the vertical positioning of the device is achieved by means of the screws in the base of the device.

Intr-o altă variantă, sesizorul seismic, conform invenției, în scopul determinării cu aproximare a direcției șocului seismic inițial, este constituit, prin asociere, din șurubul metalic, pentru reglarea distanței, înșurubat în consola metalică, firul din relon de care este suspendat corpul metalic al pendulului prevăzut cu vârful metalic, care intră în inelul din tablă de fier, care se sprijină pe corpul tronconic din material plastic, așezat peste magnetul circular, permanent, de forma unui pahar sub care se află foaia de material plastic cu poziții geografice tipărite, întregul ansamblu fiind montat pe postamentul greu, în care se află șuruburile pentru reglare în plan orizontal.In another embodiment, the seismic seizure, according to the invention, for the purpose of determining with approximation the direction of the initial seismic shock, is constituted, by association, from the metal screw, for adjusting the distance, screwed into the metal console, the wire from which the body is suspended. metal of the pendulum provided with the metallic tip, which enters the ring made of iron plate, which rests on the truncated body of plastic material, placed over the permanent, permanent magnet, in the form of a glass beneath which is the sheet of plastic material with printed geographical positions , the whole assembly being mounted on the heavy base, in which are the screws for horizontal adjustment.

Indicațiile date de sesizorul direcțional sunt utile pentru precizarea direcției din care se propagă șocul seismic, inițial, permițând astfel reperarea unor zone frecvent seismice, care generează seisme periculoase, deci constituind un al doilea factor de alarmare.The indications given by the directional sensor are useful for specifying the direction from which the seismic shock propagates, initially, thus allowing the detection of frequently seismic zones, which generate dangerous earthquakes, thus constituting a second alarming factor.

Dispozitivul permite sesizarea unor seisme cu magnitudine mică (2 ... 3 grade Richter) avertizând acustic, distingând oscilațiile scoarței terestre din orice direcție, în plan orizontal, cât și vertical, indicând direcția șocului inițial al seismului și fiind alimentat dintr-o sursă electrică, independentă de rețea.The device allows the detection of small magnitude earthquakes (2 ... 3 degrees Richter) warning acoustically, distinguishing the oscillations of the earth's crust from any direction, both horizontally and vertically, indicating the direction of the initial shock of the earthquake and being powered by an electrical source. , independent of the network.

Invenția prezintă următoarele avantaje:The invention has the following advantages:

- asigură sesizarea acustică a unor seis108741 me produse atât în plan vertical, cât și orizontal, începând de la magnitudini mici, de ordinul a circa 2 grade Richter, atrăgând atenția și permițând ca, prin urmărirea evoluției seismului, să se ia măsuri de protecție, precum și întreruperea unor procese energetice și industriale, în vederea preîntâmpinării unor scurtcircuite, incendii, explozii sau accidente;- ensures the acoustic detection of some sis108741 me produced both vertically and horizontally, starting from small quantities, of the order of about 2 degrees Richter, attracting attention and allowing, by following the evolution of the earthquake, to take protective measures, as well as the interruption of some energy and industrial processes, in order to prevent short circuits, fires, explosions or accidents;

- permite indicarea direcției din care sosesc seismele, cu suficientă aproximare astfel încât să se cunoască dacă acestea provin din zone frecvent seismice, care generează seisme distructive;- allows to indicate the direction from which the earthquakes arrive, with sufficient approximation so as to know if they come from frequently seismic zones, which generate destructive earthquakes;

- în cazul folosirii dispozitivului de către populație, el permite avertizarea oamenilor în timpul somnului dându-le posibilitatea evacuării rapide a locuințelor sau a adăpostirii eficiente.- in the case of the use of the device by the population, it allows the people to be alerted during the sleep, giving them the possibility of rapid evacuation of the houses or of the efficient shelter.

Se dă, în continuare, un exemplu de realizare a invenției, în legătură și cu fig.l.. 3 care prezintă:The following is an example of embodiment of the invention, in connection with FIG. 3 which shows:

- fig.l, schema bloc a dispozitivului;FIG. 1 shows the block diagram of the device;

- fig.2, vedere a sesizorului seismic, acustic;- Fig. 2, a view of the seismic, acoustic seizer;

- fig.3, vedere a sesizorului direcțional.- Fig. 3, a view of the directional seizer.

In fig.l, cu schema bloc, dispozitivul seismic 1 este conectat electric cu generatorul acustic 2, alimentat de sursa independentă, de curent electric, ultimele două neprezentând elemente de noutate, brevetabile, generatorul acustic putând fi realizat în două variante. O variantă reprezintă folosirea unei sonerii sau claxon, iar o a doua variantă cu utilizarea unui generator de audiofrecvență, cuplat cu amplificator de audiofrecvență și un difuzor.In the figure, with the block diagram, the seismic device 1 is electrically connected to the acoustic generator 2, powered by the independent source, of electric current, the last two not having novelty elements, patentable, the acoustic generator can be made in two variants. One variant is the use of a buzzer or horn, and a second is the use of an audio frequency generator, coupled with an audio frequency amplifier and a speaker.

In fig.2, este redat sesizorul seismic acustic, cuprins în interiorul carcasei 1, de protecție împotriva prafului și curenților de aer, confecționată din material plastic transparent.In figure 2, the seismic acoustic seismic, included inside the housing 1, of protection against dust and air currents, made of transparent plastic material is shown.

Dispozitivul este constituit din șurubul pentru reglarea sensibilității 2, înșurubat în consola metalică 3, continuându-se cu arcul spiral 4, firul metalic lițat 5, corpul metalic al pendulului 6, prevăzut cu vârful metalic 7, introdus forțat în corpul pendulului și care trece prin orificiul piesei metalice 8, rotabilă pe axul longitudinal, ea fiind introdusă elastic în bucla metalică 9, care la rândul său este introdusă forțat în corpul izolant din textolit 10, colierul metalic 11, șurubul de fixare 12, oglinda 13, axul metalic 14, conductorii electrici 15 și 16, postamentul metalic greu 18, prevăzut cu trei șuruburi de reglare 17.The device consists of the screw for adjusting the sensitivity 2, screwed into the metal console 3, continuing with the spiral spring 4, the metal wire tied 5, the metal body of the pendulum 6, provided with the metal tip 7, forced into the body of the pendulum and passing through the hole of the metal part 8, rotatable on the longitudinal axis, it being inserted elasticly into the metal loop 9, which in turn is forced into the insulating body of textolite 10, the metal clamp 11, the fixing screw 12, the mirror 13, the metal axis 14, the conductors electrics 15 and 16, heavy metal base 18, provided with three adjustment screws 17.

Sesizorul seismic acustic, prezentat în fig.2, funcționează astfel: undele seismice atât în plan vertical, cât și în plan orizontal, sunt detectate de către pendulul 6, care prin intermediul vârfului 7, cât și a lui însuși, produce în piesa metalică 8, contacte electrice, repetate, ce conduc la declanșarea generatorului acustic, care nu constituie element de noutate.The acoustic seismic seizure, shown in fig. 2, works as follows: seismic waves both vertically and horizontally, are detected by the pendulum 6, which through the tip 7, as well as itself, produces in the metal piece 8 , electrical contacts, repeated, leading to the triggering of the acoustic generator, which is not a novelty element.

In fig.3, este redat sesizorul seismic, direcțional, care se prezintă tot sub forma unui pendul, dar nealimentat electric, constituind o unitate separată de celălalt pendul al sesizorului acustic.In Fig. 3, the seismic, directional seismic display is presented, which is also in the form of a pendulum, but not electrically powered, constituting a unit separate from the other pendulum of the acoustic seizure.

Conform invenției, sesizorul seismic direcțional este alcătuit din următoarele subansamble: șurubul metalic, pentru reglarea distanței 19, înșurubat în consola metalică 20, firul din relon 21, corpul metalic al pendulului 22, prevăzut cu vârful metalic 23, introdus forțat în corpul pendulului, inelul din tablă de fier 24, corpul tronconic din material plastic 25, magnetul permanent, circular, de forma unui pahar 26, confecționat din ferită de bariu sau oțel, o foaie din material plastic 27, pe care sunt tipărite poziții geografice, postamentul metalic greu 28 și șuruburile metalice 29, pentru reglare în plan orizontal.According to the invention, the directional seismic seizure consists of the following subassemblies: the metal screw, for adjusting the distance 19, screwed into the metal console 20, the wire from the relay 21, the metal body of the pendulum 22, provided with the metal tip 23, forced into the body of the pendulum, made of iron plate 24, plastic trunk body 25, permanent magnet, circular, glass-shaped 26, made of barium or steel, a sheet of plastic material 27, on which geographical positions are printed, heavy metal base 28 and metal screws 29, for horizontal adjustment.

Sesizorul seismic, direcțional, funcționează astfel: undele seismice din plan orizontal acționează asupra pendulului 22, care, prin intermediul vârfului metalic 23, deplasează inelul din tablă de fier 24, făcându1 să cadă pe suprafața tronconică a corpului 25, până când este atras și fixat de către magnetul permanent 26, în acest mod marcându-se direcția șocului inițial seismic, șoc ce se poate citi, cu ajutorul foii din plastic 27, după ce, în prealabil, s-a realizat orientarea geografică corectă a însemnelor pentru punctele cardinale.The directional seismic seismis works as follows: the horizontal seismic waves act on the pendulum 22, which, by means of the metal tip 23, moves the ring from the iron plate 24, causing it to fall on the truncated surface of the body 25, until it is drawn and fixed by the permanent magnet 26, in this way marking the direction of the initial seismic shock, shock that can be read, with the help of the plastic sheet 27, after, previously, the correct geographical orientation of the marks for the cardinal points has been realized.

Acest dispozitiv nu este un sesizor de precizie, el indicând, informativ, direcția șocului seismic inițial, putând fi montat lângă sesizorul seismic acustic sau la orice distanță de acesta.This device is not a precision seizure, it indicates, informatively, the direction of the initial seismic shock, it can be mounted near the seismic seismic seismic or at any distance from it.

Claims

claims

1. Seismic, acoustic and directional seismic, characterized in that, for the purpose of seismic and acoustic signaling of the earthquakes both horizontally and vertically, it is constituted, by association, from the transparent protective cylinder (1), inside to which is the acoustic detector, composed of the adjusting screw (2), which passes through the metal console (3), which through the spring (4) supports the wire of tied wire (5), from which the metal pendulum (6) is suspended, with the metal tip (7), which oscillates both vertically and horizontally, in the hole of the metal part (8), making it possible to make electrical contacts, supported by the metal casing (9), inserted in the textolite insulating body (10) , on which is the metal collar (11), the insulating body of the textolite being fixed with the screw (12), of which is fixed the mirror (13) which serves to center the metal tip (7), in the hole in the piece (8) by rotation screw (17), by means of the arm (14), the electrical contacts caused by the earthquake by transmitting the electrical conductors (15 and 16) to an acoustic alarm system, the adjustment of the vertical positioning of the device being realized by means of the screws (17) from the base (18).

2. Seismic, acoustic and directional seizer, according to claim 1, characterized in that, for the purpose of determining with approximation the direction of the initial seismic shock, it is constituted, by association, from the metal screw for distance adjustment (19), screwed into the metal console (20). ), the wire of the relon (21), from which is suspended the metal body of the pendulum (22) provided with the metal tip (23), which enters the ring of iron plate (24), which rests on the truncated body of plastic material ( 25), placed over the permanent circular magnet, in the form of a glass (26), below which is the sheet of plastic material (27) with printed geographical positions, the whole assembly being mounted on the heavy post (28), in which the screws are located ( 29) for horizontal adjustment.