RU1798752C - Устройство дл калибровки сейсмометров - Google Patents

Abstract

Использование: сейсмоизмерительна  техника. Сущность изобретени : калибруемый сейсмометр установленный на общем основании с однотипными дополнительным и. компенсирующим сейсмометрами подключают на входы многоканального накопител  сигналов, выходы которого через масштабные усилители с помощью первого переключател  соедин ютс  с дифференциальным усилителем, выход которого соединен с узкополосным анализатором спектра, сигнал с которого, пройд , интегратор, с помощью второго переключател  поступает на запоминающие устройства,, с выхода которых с помощью третьего и четвертого переключателей поступает на блок вычитани  спектров и индикатор дл  интегральной компенсации спектра остаточной помехи, 1 ил.

Description

СО

С

Изобретение относитс  к сейсмоизме- рительной технике и может быть использовано при калибровке сейсмометров.

Цель изобретени  - повышение точности работы устройства.

На чертеже приведена структурна  схема устройства.

Устройство дл  калибровки сейсмометров содержит основание 1, на котором установлены калибруемый 2, компенсирующий 3 и дополнительный 4 сейсмометры, генератор 5 электрических колебаний с измерительным прибором 6, подключены к калибровочной катушке калибруемого.сейсмометра 2. К входам многоканального накопител  7 сигналов подключены выходы рабочих катушек компенсирующего 3, калибруемого 2 и дополнительного 4 сейсмометров , а его соответствующие выходы на входы первого, второго и третьего масштабных усилителей 8,9 и 10. При этом выходы второго 9 и третьего 10 масштабных усилителей включены на один из входов (неинвертируемый ) дифференциального усилител  12 через первый переключатель 11, а на другой, а на другой подключен выход первого масштабного усилител  8, Выход дифференциального усилител  12 подключен через узкополосный анализатор 13 спектра на вход интегратора 14. Выход интегратора

14 подключен через второй переключатель

15 к двум  параллельным первому 16 и второму 17 запоминающим устройствам, выходы которого подключены чрез третий переключа тель 18 к выходу блока 19 вычитани  спектров, и через четвертый переключатель 20 к входу индикатора 21. Выход блока вычитани  спектров 19 также подключен через четвертый переключатель 20 к входу индикатора 21. Регистратор 22 соединен с выходом индикатора 21.

vj о

00 VI СЛ

ю

Устройство работает следующим образом .

Так как калибруемый 2, компенсирующий 3, дополнительный А сейсмометры установлены на основании 1, незащищенном от воздействи  вибровозмущений, то в результате на выходе их рабочих катушек возникают пропорциональные этим возмущенЙ Ям 1 Л ёктрйчейкиё сигналы, которые регистрируетс  и накапливаютс  с помощью м нот О к а нального накопител  сигналов. 7, предварительно включенного в режим записи, при этом регистраци  сигналов помех-микросейсмов производитс  по каждому отдельному каналу калибруемого 2, компенсирующего 3, дополнительного 4 рейсмЬ м етров 7 П ричем п:ос л е з;а п н - :тро льнЬгбучастка по каналу калибруемого сейсмометра 2, предназначенного дл  настройки работы устр 6исШ:а пё ред началом калибровк г)р зёо||йтс  р гиетраци  ра- :ёочШ:с л ftisnq& K mi&pyeMorb сейсмометра ;2 д| н;Ов Щё ||:(|о:с прдачЁй гр на его калиб- jpotii34 с: гёйё pato ра 5 зл ёктрйчё- с х л;е§Щ Ш 1а/1Ибро в.рЧнь1Х сигналов M:a;/fdr6 уроҐщ Йонтрол;йруемь1х измери- прибором 6 на разных частотах калибровки ,: со измеримого или даже меньшего уровн  помех-микросейсмов, воздействующих через основание на его чувствительный элемент.

Врем  работы накопител  7 сигналов в режиме записи задаетс  исход  из наиболее оптимальных условий из последующей обработки, определ емых требовани ми заданной точности калибровки.

Дл  этого необходимо подключить выход второго масштабного усилител  9 первым переключателем 11 на вход дифференциального усилител  12. Затем включить накопитель сигналов 7 на воспроизведение ко.нтртьногоучастка записи канала калибруемого сейсмометра 1 и канала компенсирующего сейсмометра 3, в результате на выходе дифференциального усилител  12 будет возникать разностный сигнал. Причем регулировкой первого масштабного усилител  8 необходимо добитьс  его минимального уровн  (скомпенсировать различи  характеристик калибруемого 2 и компенсирующего 3 сейсмометров), измеренного узкополосным анализатором спектра 13. После этого необходимо провести подстройку канала дополнительного сейсмометра 4 под параметры канала компенсирующего сейсмометра 3. Дл  этого на вход дифференциального усилител  12 подключают с помощью первого переключател  11 выход третьего масштабного усилител  10 и его регулировкой по выходному сигналу

. дифференциального усилител  .измеренного анализатором 13, производитс  компенсаци  различии характеристик дополнительного и компенсирующего сейсмометров 4,3 по минимальному уровню выходного сигнала дифференциального усилител  12. После этого необходимо воспроизвести участок записи сигналов компенсирующего 3 и дополнительного 4

сейсмометров, регистраци  которых производилась одновременно с записью сигналов калибруемого сейсмометра 2 при подаче на его калибровочную катушку с генератора электрических колебаний 5 калибровочных

сигналов, которые после прохождени  их через дифференциальный усилитель 12 будут взаимно вычитатьс , причем минимизированный остаточный сигнал (остаточна  помеха вибровозмущений) помех-микросейсмов необходимо пропустить через узкополосный анализатор спектра 13 с тем. Чтобы получить спектр этого сигнала, проинтегрировать его интегратором 14 на задан- ном временном интервале и запомнить в

первом запоминающем устройстве 16 (при этом второй переключатель 15 должен быть предварительно замкнут на вход первого запоминающего устройства 16).

Затем необходимо подключить канал

. калибруемого сейсмометра 2 на вход дифференциального усилител  12 ..переключателем 11 и воспроизвести участок записи сигналов калибруемого сейсмометра при подаче на него калибровочного сигнала генератора электрических колебаний 5 и ком- ПенсирующегО сейсмометра 3. Таким образом, на выходе дифференциального усилител  12 будет возникать разностный сигнал (остаточна  помеха плюс калибровочный сигнал), который необходимо пропустить через узкополосный анализатор спектра 13 с тем, чтобы получить спектр этого сигнала, проинтегрировать его интегратором 14 на заданном временном интервале и запомнить во втором запоминающем устройстве 17, При этом второй переключатель 15 должен быть замкнут на вход второ- го запоминающего устройства 17. .. После этого третьим переключателем 18

необходимо подключить выходы первого 16 и второго 17 запоминающих устройств на входы блока вычитани  спектров 19 и произвести вычитание из спектра хран щегос  : во втором запоминающем устройстве 17

(ёпектр остаточной помехи вибровозмущений плюс калибровочный сигнал) спектр, хран щийс  в первом запоминающем устройстве 16 (спектр остаточной помехи виб- ровозмущений). Таким образом,

производитс  окончательна  компенсаци 

остаточной помехи вибровозмущений. Индикатором 21 и регистратором 22.производитс  измерение уровн  сигнала на частоте калибровки. (При этом четвертым переключателем 20 к входу индикатора 21 подклю- чен выход блока вычитани  спектров 19). Дл  контрол  содержимого первого и второго 17 запоминающих устройств необходимо подключить вход индикатора 21 четвертым переключателем 20 на выход первого 16 и второго 17 запоминающих устройств.

Перед проведением калибровки на других частотах необходимо очищать (обнул ть) содержимое первого и второго 17 запоминающих устройств и проводить калибровку еейсмометра 2 по вышеописанной методике .

Предлагаемое устройство выгодно отличаетс  от прототипа, так как оно позвол ет за счет предварительного просмотра и многократного воспроизведени  уменьшить вли ние нестационарных помех и наводок на результаты калибровки, исключить ошибку при калибровке, возникающую в случае неидентичности характеристик двух дифференциальных усилителей или нестабильности их характеристик в процессе калибровки , обеспечить статистическую точность оценки отклика чувствительного элемента сейсмометра на заданное калиб- ровочное. воздействие за счет усреднени  полученных результатов интегратором, уменьша  таким образом вли ние отдельных выбросов при оценке полученных ре- зультатов, и наконец, позвол ет проводить окончательную компенсацию путем взаимного вычитани  усредненных спектров сигналов , а не текущего аналогового сигнала, как это имеет место в прототипе, обеспечива  минимизацию остаточной помехи не за- висимо от фазовых соотношений входных сигналов.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Устройство дл  калибровки сейсмометров , содержащее компенсирующий и допол- нительный сейсмометры одного типа с калибруемым, установленные на общем основании , генератор электрических колебаний с измерительным прибором, соединенный с калибровочной катушкой калибруемого сейсмометра, три масштабных усилител , дифференциальный усилитель, узкополосный анализатор спектра, подключенный к выходу дифференциального усилител , и регистратор, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности, в него введены многоканальный накопитель сигналов, интегратор, первое и второе запоминающие устройства, блок вычитани  спектров, индикатор и четыре переключател , при этом выходы компенсирующего, дополнительного и калибруемого сейсмометров подключены к входам многоканального накопител  сигналов, выходы которого подключены соответственно к входам: первого, второго и третьего масштабных усилителей, приче м выход первого масштабного усилител  подключен к инвертирующему входу Дифференциального усилител , к неинвёртирующему входу которого через первый переключатель подключены выходы второго и третьего масштабных усилителей, а к выходу узкополосното анализатора спектра подключен вход интегратора, выход которого через второй переключатель подключен к входам первого и второго запоминающих устройств, выходы которых через третий переключатель подключены к входам блока вычитани  спектров, входы индикатора и регистратора подключены через четвертый переключатель к выходам блока вычитани  спектров и первого и второго запоминающих устройств.