RU2594663C1 - Трехкомпонентный велосиметр - Google Patents
Трехкомпонентный велосиметр Download PDFInfo
- Publication number
- RU2594663C1 RU2594663C1 RU2015120384/28A RU2015120384A RU2594663C1 RU 2594663 C1 RU2594663 C1 RU 2594663C1 RU 2015120384/28 A RU2015120384/28 A RU 2015120384/28A RU 2015120384 A RU2015120384 A RU 2015120384A RU 2594663 C1 RU2594663 C1 RU 2594663C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- fluid
- housing
- component
- inertia load
- inertial load
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в гидроакустике, акустике, сейсмологии для регистрации трех пространственных компонент любых упругих возмущений. Сущность: трехкомпонентный велосиметр состоит из прочного водонепроницаемого корпуса 1 из немагнитного материала, выполненных из упругого и гофрированного материала кожухов 7, в которых герметично установлены три взаимно перпендикулярные пары кольцевых магнитов 5 и катушки индуктивности 4, установленные в зазорах кольцевых магнитов 5, выполненного полым инерционного груза 2 из немагнитного материала, расположенного внутри корпуса 1 между кольцевыми магнитами 5, и приспособления 9 для подачи флюида. В корпусе выполнено отверстие 8, в котором установлено приспособление 9 для подачи флюида, а внутреннее пространство 3 корпуса 1 заполнено флюидом 10. Внутренний диаметр инерционного груза определяют из соотношения
, где ρф - плотность флюида, ρм - плотность материала, из которого выполнен инерционный груз, D - диаметр инерционного груза. Технический результат: повышение точности за счет расширения частотного диапазона в инфразвуковую область частот, повышение чувствительности к вертикальной компоненте волнового поля, ударостойкости и долговечности. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
Description
Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в гидроакустике, акустике, сейсмологии для регистрации трех пространственных компонент любых упругих возмущений в воде (гидроакустические волны), атмосфере (акустические волны), земле или во льдах (сейсмические волны), в том числе может использоваться под водой или подо льдом.
Известен трехкомпонентный низкочастотный акселерометр, включающий корпус, пары пьезоэлементов, ориентированных взаимно перпендикулярно и груз (см. авторское свидетельство СССР №1107061, G01P 15/09, 1983).
Недостатком данного устройства являются его конструктивные особенности, связанные с применением пьезоэлементов, а также недостаточно низкий для современных, в том числе сейсмических, исследований частотный диапазон.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является трехкомпонентный скважинный сейсмометр, включающий прочный водонепроницаемый корпус из немагнитного материала, три взаимно перпендикулярные пары кольцевых магнитов, закрепленных внутри корпуса, установленные в зазорах кольцевых магнитов катушки индуктивности, инерционный груз из немагнитного материала, расположенный внутри корпуса между кольцевыми магнитами, и подвижные диафрагмы (см. полезная модель РФ №145461, G01V 1/16, 2013).
Недостатком данного устройства является слабая чувствительность в нижнем диапазоне частот и недостаточная ударопрочность.
Предлагаемым изобретением решается задача повышения эффективности измерений. Техническим результатом является повышение точности измерений за счет расширения частотного диапазона трехкомпонентного велосиметра в инфразвуковую область частот путем заполнения внутреннего пространства корпуса флюидом определенной вязкости, а также повышение чувствительности трехкомпонентного велосиметра к вертикальной компоненте волнового поля, ударостойкости и долговечности трехкомпонентного велосиметра.
Технический результат достигается в трехкомпонентном велосиметре, включающем прочный водонепроницаемый корпус из немагнитного материала, выполненные из упругого и гофрированного материала кожухи, в которых герметично установлены три взаимно перпендикулярные пары кольцевых магнитов и катушки индуктивности, установленные в зазорах кольцевых магнитов, выполненный полым инерционный груз из немагнитного материала, расположенный внутри корпуса между кольцевыми магнитами, и приспособление для подачи флюида, при этом в корпусе выполнено отверстие, в котором установлено приспособление для подачи флюида, а внутреннее пространство корпуса заполнено флюидом.
Внутренний диаметр инерционного груза определяют из соотношения
, где ρф - плотность флюида, ρм - плотность материала, из которого выполнен инерционный груз, D - диаметр инерционного груза.
Установка кожухов, выполненных из упругого и гофрированного материала, позволяет защитить кольцевые магниты и катушки индуктивности от попадания флюида и увеличить долговечность.
Установка приспособления для подачи флюида в отверстие корпуса позволяет заполнить внутреннее пространство трехкомпонентного велосиметра флюидом.
Определение внутреннего диаметра инерционного груза из вышеуказанного соотношения обеспечивает ему требуемую плавучесть внутри корпуса и компенсирует влияние гравитации, увеличивая тем самым чувствительность трехкомпонентного велосиметра к вертикальной компоненте волнового поля.
Заполнение внутреннего пространства корпуса флюидом с требуемой вязкостью и упругими свойствами позволяет регулировать нижний частотный диапазон трехкомпонентного велосиметра. При этом движение инерционного груза внутри прочного корпуса компенсируется вязким наполнителем и, следовательно, позволяет повысить ударостойкость трехкомпонентного велосиметра.
Трехкомпонентный велосиметр поясняется чертежом, где на фиг. 1 приведен общий вид устройства.
Трехкомпонентный велосиметр состоит из прочного водонепроницаемого корпуса 1, изготовленного из высокопрочного немагнитного материала (сплава), инерционного груза 2, выполненного полым и изготовленного из немагнитного материала, с внутренней полостью 3, трех пар катушек индуктивности 4, жестко связанных с инерционным грузом, трех взаимно перпендикулярных пар кольцевых магнитов 5, расположенных в корпусе 1 по трем взаимно ортогональным направлениям, в зазорах 6 которых без трения могут перемещаться катушки индуктивности 4, гофрированного кожуха 7, связанного с корпусом 1, в который герметично установлены кольцевые магниты 5 и катушки индуктивности 4, отверстие 8 в корпусе 1, в котором установлено приспособление 9 для подачи флюида, при помощи которого пространство внутри корпуса заполняется флюидом 10.
Трехкомпонентный велосиметр работает следующим образом.
Перед началом проведения измерений проводится настройка частотной характеристики трехкомпонентного велосиметра на ожидаемый частотный диапазон принимаемого сигнала. Для этого через приспособление 9 для подачи флюида внутреннее пространство корпуса 1 заполняется флюидом 10 требуемой вязкости. При колебаниях прочного корпуса 1 трехкомпонентного велосиметра относительно инерционного груза 2 в среде под действием сейсмических или акустических волн, при помощи измерения ЭДС индукции, возникающей в катушках индуктивности 4, связанных с инерционным грузом 2, из-за их перемещений в магнитном поле постоянного кольцевого магнита 5, определяют зависимость амплитуды электрических колебаний от времени. Так как амплитуда возникающего тока пропорциональна скорости движения катушки индуктивности 4 в магнитном поле (а значит, и корпуса 1 относительно инерционного груза 2), то измеряемой величиной является колебательная скорость смещений частиц среды. Три взаимно ортогональных направления, вдоль которых расположены чувствительные элементы, соответствуют трем компонентам измеряемого волнового возмущения. Движение катушек индуктивности 4 происходит в разреженной среде зазоров 6 кольцевых магнитов без трения.
Предлагаемый трехкомпонентный велосиметр может применяться в различных природных условиях, повышает точность измерений в низкочастотной области, надежен и долговечен.
Claims (2)
1. Трехкомпонентный велосиметр, включающий прочный водонепроницаемый корпус из немагнитного материала, три взаимно перпендикулярные пары кольцевых магнитов, закрепленных внутри корпуса, установленные в зазорах кольцевых магнитов катушки индуктивности, инерционный груз из немагнитного материала, расположенный внутри корпуса между кольцевыми магнитами, отличающийся тем, что он снабжен кожухами, выполненными из упругого и гофрированного материала, в которых герметично установлены кольцевые магниты и катушки индуктивности, и приспособлением для подачи флюида, при этом инерционный груз выполнен полым, в корпусе выполнено отверстие, в котором установлено приспособление для подачи флюида, а внутреннее пространство корпуса заполнено флюидом.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015120384/28A RU2594663C1 (ru) | 2015-05-29 | 2015-05-29 | Трехкомпонентный велосиметр |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015120384/28A RU2594663C1 (ru) | 2015-05-29 | 2015-05-29 | Трехкомпонентный велосиметр |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2594663C1 true RU2594663C1 (ru) | 2016-08-20 |
Family
ID=56697230
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015120384/28A RU2594663C1 (ru) | 2015-05-29 | 2015-05-29 | Трехкомпонентный велосиметр |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2594663C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114440868A (zh) * | 2021-12-24 | 2022-05-06 | 宜昌测试技术研究所 | 一种可独立标定的水下导航设备模块舱 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4458536A (en) * | 1982-07-06 | 1984-07-10 | The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. | Multiaxial vibration sensor |
SU1347057A1 (ru) * | 1986-03-03 | 1987-10-23 | Институт физики Земли им.О.Ю.Шмидта | Трехкомпонентный сейсмометр |
SU1562873A1 (ru) * | 1987-02-11 | 1990-05-07 | Всесоюзное морское научно-производственное геолого-геофизическое объединение по разведке нефти и газа "Союзморгео" | Преобразователь трехкомпонентного электродинамического сейсмоприемника |
US20100116059A1 (en) * | 2004-07-26 | 2010-05-13 | Spider Technologies Security Ltd. | Vibration sensor having a single virtual center of mass |
RU145461U1 (ru) * | 2013-11-21 | 2014-09-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова" | Трехкомпонентный скважинный сейсмометр |
-
2015
- 2015-05-29 RU RU2015120384/28A patent/RU2594663C1/ru active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4458536A (en) * | 1982-07-06 | 1984-07-10 | The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. | Multiaxial vibration sensor |
SU1347057A1 (ru) * | 1986-03-03 | 1987-10-23 | Институт физики Земли им.О.Ю.Шмидта | Трехкомпонентный сейсмометр |
SU1562873A1 (ru) * | 1987-02-11 | 1990-05-07 | Всесоюзное морское научно-производственное геолого-геофизическое объединение по разведке нефти и газа "Союзморгео" | Преобразователь трехкомпонентного электродинамического сейсмоприемника |
US20100116059A1 (en) * | 2004-07-26 | 2010-05-13 | Spider Technologies Security Ltd. | Vibration sensor having a single virtual center of mass |
RU145461U1 (ru) * | 2013-11-21 | 2014-09-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова" | Трехкомпонентный скважинный сейсмометр |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114440868A (zh) * | 2021-12-24 | 2022-05-06 | 宜昌测试技术研究所 | 一种可独立标定的水下导航设备模块舱 |
CN114440868B (zh) * | 2021-12-24 | 2023-07-14 | 宜昌测试技术研究所 | 一种可独立标定的水下导航设备模块舱 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA2776589C (en) | Sensor assembly having a seismic sensor and a divergence sensor | |
US20170168176A1 (en) | Low Frequency Marine Acoustic Vibrator | |
EP2339381B1 (en) | Direct velocity seismic sensing | |
BRPI0809647B1 (pt) | sistema e método para levantamento sísmico marinho | |
JP6163192B2 (ja) | 環境モニタリングシステムおよび振動検知装置 | |
CN1987373A (zh) | 基于磁悬浮原理的振动传感器 | |
RU2650839C1 (ru) | Низкочастотный векторный акустический приемник | |
CN209911570U (zh) | 井中光纤时频电磁和四分量地震数据采集装置 | |
RU2733976C2 (ru) | Вычисление данных вращательного движения с использованием градиента данных поступательного движения | |
RU2594663C1 (ru) | Трехкомпонентный велосиметр | |
KR101141961B1 (ko) | 액면높이 및 비중 측정 장치 | |
US20160153829A1 (en) | Vibration sensor | |
CN102879077B (zh) | 一种同振式矢量水听器 | |
US3054085A (en) | Self-orienting geophone | |
US3924261A (en) | Displacement detector using magnetometer sensor | |
US2681442A (en) | Seismic wave velocity logging apparatus | |
RU145461U1 (ru) | Трехкомпонентный скважинный сейсмометр | |
JP6411131B2 (ja) | 振動センサ及び振動センシングシステム | |
CN108678726B (zh) | 稳态激振横波测井系统及方法 | |
RU2677951C1 (ru) | Жидкостной измеритель скорости | |
WO2022081314A1 (en) | Neutrally buoyant particle velocity sensor | |
RU2687297C1 (ru) | Низкочастотная двухкомпонентная донная сейсмическая коса | |
US3664175A (en) | Velocity gauge | |
CN105241409B (zh) | 测量z轴振动位移的装置及方法 | |
Jansen et al. | Vector sensors and acoustic calibration procedures |