RU2550761C1 - Method of monitoring dynamic characteristics of seismoacoustic transducers - Google Patents
Method of monitoring dynamic characteristics of seismoacoustic transducers Download PDFInfo
- Publication number
- RU2550761C1 RU2550761C1 RU2014105538/28A RU2014105538A RU2550761C1 RU 2550761 C1 RU2550761 C1 RU 2550761C1 RU 2014105538/28 A RU2014105538/28 A RU 2014105538/28A RU 2014105538 A RU2014105538 A RU 2014105538A RU 2550761 C1 RU2550761 C1 RU 2550761C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- optical
- radiating element
- seismoacoustic
- acoustic transducer
- seismic
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к геофизическим, в частности сейсмоакустическим, методам исследований различных свойств массива горных пород, и может быть использовано для контроля характеристик датчиков, применяющихся в сейсмоакустике.The invention relates to geophysical, in particular seismoacoustic, research methods for various properties of a rock mass, and can be used to monitor the characteristics of sensors used in seismic acoustics.
Известно устройство [1], содержащее источник акустического сигнала, монолитный передающий блок, преобразователь акустической эмиссии, оптический интерференционный измеритель линейных перемещений, имеющий оптическую связь с монолитным передающим блоком и соединенный с блоком аналого-цифровых преобразователей, управляемый генератор, управляющий вход которого соединен с компьютером, а выход - с входом излучателя акустических волн.A device [1] is known that contains an acoustic signal source, a monolithic transmitting unit, an acoustic emission transducer, an optical interference linear displacement meter, which is optically coupled to a monolithic transmitting unit and connected to an analog-to-digital converters unit, a controlled generator, the control input of which is connected to a computer , and the output is with the input of the acoustic wave emitter.
К недостаткам следует отнести низкую достоверность, т.к. оптический интерференционный измеритель линейных перемещений контролирует смещение поверхности монолита, а не рабочую поверхность исследуемого преобразователя, в то же время не учитывается присоединенная масса (преобразователь).The disadvantages include low reliability, because an optical interference linear displacement meter controls the displacement of the monolith surface, and not the working surface of the transducer under study, at the same time, the attached mass (transducer) is not taken into account.
Наиболее близким является устройство [2], содержащее излучающий пьезоэлемент, опорное зеркало, оптически квантовый генератор, оптически прозрачную призму с двумя параллельными полупрозрачными зеркалами, расположенными под углом 45° к основанию, а опорное зеркало и оптически квантовый генератор закреплены с обеих сторон оптически прозрачной призмы диаметрально противоположно.The closest is a device [2] containing a radiating piezoelectric element, a reference mirror, an optically quantum generator, an optically transparent prism with two parallel translucent mirrors located at an angle of 45 ° to the base, and a reference mirror and an optical quantum generator are fixed on both sides of the optically transparent prism diametrically opposite.
К недостаткам следует отнести низкую чувствительность, т.к. в устройстве используются два полупрозрачных зеркала и мощность как зондирующего, так и полезного сигнала существенно снижены, что пагубно влияет на чувствительность всего устройства. Сложность устройства делает его слабо реализуемым.The disadvantages include low sensitivity, because the device uses two translucent mirrors and the power of both the probing and the useful signal is significantly reduced, which adversely affects the sensitivity of the entire device. The complexity of the device makes it poorly implemented.
Целью изобретения является повышение чувствительности и упрощение устройства.The aim of the invention is to increase the sensitivity and simplification of the device.
Поставленная цель достигается тем, что в известном устройстве контроля характеристик сейсмоакустических датчиков между излучающим элементом и исследуемым сейсмоакустическим преобразователем установлена одинарная оптически прозрачная призма с полупрозрачным зеркалом, расположенным под 45° к основанию, а в качестве излучающего элемента используется пьезокерамическое кольцо, концентрично с которым установлен оптический фотоприемник, причем опорное зеркало и оптический фотоприемник акустически развязаны с излучающим элементом и одинарной оптически прозрачной призмой с полупрозрачным зеркалом.This goal is achieved by the fact that in the known device for monitoring the characteristics of seismic-acoustic sensors between the emitting element and the studied seismic-acoustic transducer there is a single optically transparent prism with a translucent mirror located at 45 ° to the base, and a piezoceramic ring concentric with which an optical element is installed a photodetector, wherein the reference mirror and the optical photodetector are acoustically decoupled from the radiating element and -stationary optically transparent prism with a semitransparent mirror.
На фиг.1 приведена функциональная схема устройства.Figure 1 shows the functional diagram of the device.
Устройство включает в себя оптически квантовый генератор 1, излучающий элемент 2, одинарная оптически прозрачная призма 3 с полупрозрачным зеркалом 7, расположенным под 45° к основанию, исследуемый сейсмоакустический преобразователь 4, опорное зеркало 5, оптический фотоприемник 6.The device includes an optically quantum generator 1, a radiating element 2, a single optically transparent prism 3 with a translucent mirror 7 located at 45 ° to the base, the studied seismic acoustic transducer 4, a reference mirror 5, and an optical photodetector 6.
Излучающий элемент 2 с одной стороны соединен с одинарной оптически прозрачной призмой 3, с другой с демпфером (на фиг.1 не показан). С противоположной стороны оптически прозрачной призмы 3 установлен исследуемый сейсмоакустический преобразователь 4. Излучающий элемент 2 подключен к приемно-излучающему оборудованию, а оптический фотоприемник 6 и исследуемый сейсмоакустический преобразователь 4 соединены с входами приемных устройств.The radiating element 2 is on one side connected to a single optically transparent prism 3, and on the other, a damper (not shown in FIG. 1). On the opposite side of the optically transparent prism 3, the studied seismic acoustic transducer 4 is installed. The emitting element 2 is connected to the receiving-emitting equipment, and the optical photodetector 6 and the studied seismic acoustic transducer 4 are connected to the inputs of the receiving devices.
Устройство работает следующим образом. Исследуемый сейсмоакустический преобразователь 4 устанавливается на свободную горизонтальную поверхность одинарной оптически прозрачной призмы 3 с полупрозрачным зеркалом 7, расположенным под 45° к основанию. Устройство предусматривает контроль установки исследуемого сейсмоакустического преобразователя [3, 4], на основе использования для этих целей только излучающего элемента 2 и приемно-излучающего оборудования. Возбуждают излучающий элемент 2 короткими импульсами. Элементы 5, 6, 7 входят в состав оптического интерферометра. Оптический интерферометр определяет механическое смещение на рабочей поверхности исследуемого сейсмоакустического преобразователя 4 с помощью приемного устройства. В тот же момент времени с помощью другого приемного устройства, подключенного к выходу исследуемого сейсмоакустического преобразователя 4, получаем отклик исследуемого сейсмоакустического преобразователя 4 на импульсное воздействие, т.е. одновременно имеем электрические сигналы, пропорциональные колебанию рабочей поверхности исследуемого сейсмоакустического преобразователя 4, и электрические сигналы с выхода самого исследуемого сейсмоакустического преобразователя 4. Следовательно, сопоставляя сигналы с выхода оптического фотоприемника 6 и исследуемого сейсмоакустического преобразователя 4 в одинаковые моменты времени, можно оценить динамические характеристики исследуемого сейсмоакустического преобразователя 4.The device operates as follows. The studied seismic-acoustic transducer 4 is mounted on the free horizontal surface of a single optically transparent prism 3 with a translucent mirror 7 located at 45 ° to the base. The device provides for monitoring the installation of the investigated seismic-acoustic transducer [3, 4], based on the use for these purposes only of the emitting element 2 and receiving-emitting equipment. The radiating element 2 is excited by short pulses. Elements 5, 6, 7 are part of the optical interferometer. The optical interferometer determines the mechanical displacement on the working surface of the investigated seismic-acoustic transducer 4 using a receiving device. At the same time, using another receiving device connected to the output of the studied seismic-acoustic transducer 4, we obtain the response of the studied seismic-acoustic transducer 4 to the pulse action, i.e. at the same time, we have electrical signals proportional to the oscillations of the working surface of the studied seismic-acoustic transducer 4, and electric signals from the output of the investigated seismic-acoustic transducer 4. Therefore, by comparing the signals from the output of the optical photodetector 6 and the studied seismic-acoustic transducer 4 at the same time, we can evaluate the dynamic characteristics of the studied seismic-acoustic transducer 4.
Таким образом, предложенное устройство, по сравнению с известным, имеет более высокую чувствительность и значительно проще ввиду усовершенствования отдельных элементов, позволяющих компактно разместить приведенные позиции устройства.Thus, the proposed device, in comparison with the known one, has a higher sensitivity and is much simpler due to the improvement of individual elements, allowing compactly place the given position of the device.
ЛитератураLiterature
1 - Патент РФ №2321849 от 2008 г.1 - RF Patent No. 2321849 of 2008
2 - Авт. св-во СССР №2165092 от 2001 г.2 - Auth. USSR Academy of Sciences No. 2165092 of 2001
3 - Авт. св-во СССР №1693436 от 1991 г.3 - Auth. USSR Academy of Sciences No. 1693436 of 1991
4 - Авт. св-во СССР №1718175 от 1992 г.4 - Auth. USSR Academy of Sciences No. 1718175 of 1992
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014105538/28A RU2550761C1 (en) | 2014-02-14 | 2014-02-14 | Method of monitoring dynamic characteristics of seismoacoustic transducers |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014105538/28A RU2550761C1 (en) | 2014-02-14 | 2014-02-14 | Method of monitoring dynamic characteristics of seismoacoustic transducers |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2550761C1 true RU2550761C1 (en) | 2015-05-10 |
Family
ID=53294106
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2014105538/28A RU2550761C1 (en) | 2014-02-14 | 2014-02-14 | Method of monitoring dynamic characteristics of seismoacoustic transducers |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2550761C1 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DD213290A1 (en) * | 1982-12-22 | 1984-09-05 | Univ Schiller Jena | METHOD FOR THE DYNAMIC VIBRATION AMPLITUDE MEASUREMENT SINUSFUL MOVING MECHANICAL SWINGER |
| SU1518777A1 (en) * | 1986-11-10 | 1989-10-30 | Предприятие П/Я Р-6542 | Apparatus for certifying ultrasonic transducer in the mode of radiation |
| RU2165092C1 (en) * | 1999-09-01 | 2001-04-10 | Вычислительный центр Дальневосточного отделения РАН | Gear testing characteristics of seismic-acoustic transducers |
| US7168323B1 (en) * | 1999-09-28 | 2007-01-30 | Rockwell Automation Technologies, Inc. | System and method for optical vibration sensing |
-
2014
- 2014-02-14 RU RU2014105538/28A patent/RU2550761C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DD213290A1 (en) * | 1982-12-22 | 1984-09-05 | Univ Schiller Jena | METHOD FOR THE DYNAMIC VIBRATION AMPLITUDE MEASUREMENT SINUSFUL MOVING MECHANICAL SWINGER |
| SU1518777A1 (en) * | 1986-11-10 | 1989-10-30 | Предприятие П/Я Р-6542 | Apparatus for certifying ultrasonic transducer in the mode of radiation |
| RU2165092C1 (en) * | 1999-09-01 | 2001-04-10 | Вычислительный центр Дальневосточного отделения РАН | Gear testing characteristics of seismic-acoustic transducers |
| US7168323B1 (en) * | 1999-09-28 | 2007-01-30 | Rockwell Automation Technologies, Inc. | System and method for optical vibration sensing |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6862252B1 (en) | Method and apparatus for acoustic detection of buried objects | |
| JP5980150B2 (en) | Optical sensor array, optical device, and method for configuring an optical bus | |
| EA035467B1 (en) | Method for operating marine seismic vibrator array to enhance low frequency output | |
| CN101416032A (en) | Fibre optic sensor package | |
| JP5966621B2 (en) | Ultrasonic device, ultrasonic probe, and ultrasonic diagnostic apparatus | |
| US9417217B2 (en) | System for detecting and locating a disturbance in a medium and corresponding method | |
| JP2014127921A (en) | Ultrasonic transducer device, ultrasonic measuring apparatus, probe, and ultrasonic diagnostic apparatus | |
| KR20190002727A (en) | Systems and methods for optical beam position detection | |
| RU2550761C1 (en) | Method of monitoring dynamic characteristics of seismoacoustic transducers | |
| RU2650799C2 (en) | Fibre optic acoustic-emission method for determining plastic deformations of large engineering structures | |
| JP2019100715A (en) | Ultrasonic sensor | |
| RU2558651C1 (en) | Method of monitoring dynamic characteristics of seismoacoustic sensors | |
| RU2574218C2 (en) | Apparatus for controlling seismoacoustic sensor characteristics | |
| Yu et al. | Fiber Tip Based Fiber Optic Acoustic Sensors | |
| RU2595688C2 (en) | Device for calibration of seismoacoustic transducers | |
| KR102043158B1 (en) | Pipe monitoring apparatus and method | |
| RU2618497C1 (en) | Device for sizing seismic acoustic transducers | |
| JP6658291B2 (en) | Ultrasonic transducer device, ultrasonic probe and ultrasonic measuring device | |
| RU2544257C2 (en) | Laser ultrasonic flaw detector | |
| RU2624832C1 (en) | Method of controlling seismoacoustic converter installation | |
| Ray et al. | Fiber Bragg grating-based vibration sensing for machine prognostics | |
| JPWO2016135868A1 (en) | Sensor evaluation apparatus, sensor evaluation system, and sensor evaluation method | |
| RU2503879C1 (en) | Control device of object movement in pipeline | |
| RU2492431C1 (en) | Method of measurement of power of underwater sound projector and device for implementation of method | |
| Dass et al. | Fiber cantilever based acoustic sensor |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170215 |