RU2595688C2 - Device for calibration of seismoacoustic transducers - Google Patents
Device for calibration of seismoacoustic transducers Download PDFInfo
- Publication number
- RU2595688C2 RU2595688C2 RU2014154528/05A RU2014154528A RU2595688C2 RU 2595688 C2 RU2595688 C2 RU 2595688C2 RU 2014154528/05 A RU2014154528/05 A RU 2014154528/05A RU 2014154528 A RU2014154528 A RU 2014154528A RU 2595688 C2 RU2595688 C2 RU 2595688C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- hole
- monolithic block
- radiating element
- photodetector
- calibrated
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к геофизическим, в частности сейсмоакустическим, методам исследований и может быть использовано для контроля характеристик преобразователей, применяющихся при мониторинге различных технических объектов.The invention relates to geophysical, in particular seismic-acoustic, research methods and can be used to control the characteristics of the transducers used in monitoring various technical objects.
Известно устройство [1], 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.A device [1] is known that contains 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 mounted diametrically opposite on both sides of the optically transparent prism .
К недостаткам следует отнести низкую достоверность, т.к. в устройстве используются два полупрозрачных зеркала и мощность как зондирующего, так и полезного сигнала существенно снижены, что пагубно влияет на достоверность всего устройства. Не контролируется непосредственное смещение рабочей поверхности датчика, что также снижает достоверность. Сложность устройства делает его слабореализуемым.The disadvantages include low reliability, 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 reliability of the entire device. Direct displacement of the working surface of the sensor is not controlled, which also reduces reliability. The complexity of the device makes it poorly manageable.
Наиболее близким является устройство [2], в котором выполняется калибровка системы с помощью оптического интерференционного измерителя линейных перемещений, для него в акустический контакт с монолитным передающим блоком вводится стандартный преобразователь акустической эмиссии, устанавливается калибруемый преобразователь акустической эмиссии на место стандартного, запоминается и обрабатывается сигнал.The closest is the device [2], in which the system is calibrated using an optical interference linear displacement meter; for it, a standard acoustic emission transducer is introduced into acoustic contact with a monolithic transmitting unit, a calibrated acoustic emission transducer is installed in place of the standard one, the signal is stored and processed.
К недостаткам следует отнести низкую достоверность, так как оптическим интерферометром снимается информация о смещении поверхности монолитного блока, а не о смещении рабочей поверхности исследуемого датчика. Смещение в точке измерения оптическим интерферометром не совпадает со смещением рабочей поверхности исследуемого датчика, так как не учитывается присоединенная масса, акустический контакт, пространственное распространение акустической волны в монолитном блоке и прочее.The disadvantages include low reliability, since the optical interferometer records information about the displacement of the surface of the monolithic block, and not about the displacement of the working surface of the investigated sensor. The displacement at the measurement point by the optical interferometer does not coincide with the displacement of the working surface of the probe under study, since the attached mass, acoustic contact, spatial propagation of the acoustic wave in the monolithic block and so on are not taken into account.
Целью изобретения является повышение достоверности и упрощение устройства.The aim of the invention is to increase the reliability and simplification of the device.
Поставленная цель достигается тем, что известное устройство для калибровки сейсмоакустических преобразователей, содержащее излучающий элемент, монолитный блок, лазер, фотоприемное устройство, генератор, регистрирующее устройство, калибруемый сейсмоакустический преобразователь дополнительно содержит отверстие в монолитном блоке, приемный модуль, оптический разветвитель, оптическое волокно, зеркало, причем калибруемый сейсмоакустический преобразователь установлен на монолитном блоке центром своей рабочей поверхности на отверстие, на центре рабочей поверхности калибруемого сейсмоакустического преобразователя закреплено зеркало, излучающий элемент используется с отверстием и закреплен снизу монолитного блока, отверстия монолитного блока и излучающего элемента установлены концентрично, приемный модуль расположен в отверстии, на касаясь зеркала, а его выход соединен с помощью оптического волокна с оптическим разветвителем, фотоприемным устройством, лазером, регистрирующие устройства подсоединены к выходу калибруемого сейсмоакустического преобразователя и фотоприемного устройства.This goal is achieved in that the known device for calibrating seismic-acoustic transducers containing a radiating element, a monolithic block, a laser, a photodetector, a generator, a recording device, a calibrated seismic-acoustic transducer additionally contains a hole in the monolithic block, a receiving module, an optical splitter, an optical fiber, an optical fiber, a mirror moreover, the calibrated seismic acoustic transducer is mounted on the monolithic block with the center of its working surface on the hole , a mirror is fixed on the center of the working surface of the calibrated seismic-acoustic transducer, the radiating element is used with the hole and fixed below the monolithic block, the holes of the monolithic block and the radiating element are mounted concentrically, the receiving module is located in the hole, touching the mirror, and its output is connected using an optical fiber with optical splitter, photodetector, laser, recording devices are connected to the output of the calibrated seismoacoustic transducer and f receiving device.
На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства.In FIG. 1 shows a functional diagram of the device.
Устройство включает в себя монолитный блок 1, излучающий элемент 2, калибруемый сейсмоакустический преобразователь (САП) 3, генератор 4, лазер 5, фотоприемное устройство 6, 7 - регистрирующее устройство, 8 - зеркало, 9 - оптическое волокно, 10 - оптический разветвитель, 11 - приемный модуль.The device includes a
Калибруемый САП 3 устанавливается на монолитный блок 1 так, чтобы центр его рабочей поверхности, на котором закреплено зеркало 8, совпадал с отверстием. Излучающий элемент 2 соединен с генератором 4 и установлен с обратной стороны монолитного блока 1 так, чтобы их отверстия были концентричны. Приемный модуль 11 установлен в отверстии монолитного блока 1 через отверстие излучающего элемента 2 так, чтобы он не касался зеркала 8, напыленного на рабочую поверхность САП в его центре. Непосредственно приемный модуль 11 является частью многолучевого интерферометра.The
Использование двухлучевых интерферометров в качестве интерференционного измерителя линейных перемещений [1, 2] малоэффективно, т.к. большой разбаланс плеч приведет к снижению чувствительности и в конечном счете к существенной ошибке и невозможности вести измерения. В этом случае целесообразно использовать многолучевой оптический интерферометр в качестве интерференционного измерителя линейных перемещений с возможностью проводить измерения колебательных поверхностей преобразователей через отверстия. Что и предлагается в настоящем решении.The use of double-beam interferometers as an interference meter of linear displacements [1, 2] is ineffective, because a large imbalance of the shoulders will lead to a decrease in sensitivity and ultimately to a significant error and the inability to take measurements. In this case, it is advisable to use a multi-beam optical interferometer as an interference linear displacement meter with the ability to measure the vibrational surfaces of the transducers through the holes. As proposed in this decision.
Излучатель 2, закрепленный на основании монолитного блока 1, излучает акустический сигнал, который фиксируется САП 3 и регистрирующим устройством 7. Для повышения достоверности контроля характеристик САП необходимо измерять колебания его рабочей поверхности, и эти колебания сопоставлять с электрическим сигналом, фиксируемым регистрирующим устройством 7. Измерение механических колебаний рабочей поверхности САП осуществляется многолучевым волоконно-оптическим лазерным интерферометром, в состав которого входят устройства 5 - полупроводниковый лазер, 8 - напыленное зеркало, 9 - оптическое волокно, 10 - оптический разветвитель, 11 - приемный модуль. Оптоэлектронный преобразователь 6 и регистрирующее устройство 7 позволяют регистрировать электрические сигналы, пропорциональные механическим колебаниям рабочей поверхности САП 3. В этом случае нет необходимости контролировать акустический контакт, учитывать присоединенную массу и т.п., так как регистрируется непосредственно колебание рабочей поверхности САП. Здесь необходимо учитывать, что многолучевой оптоволоконный лазерный интерферометр акустически развязан с элементами 1, 2, 3.The
ЛитератураLiterature
1. Патент РФ №2165092, G01N 1/16, 2001.1. RF patent No. 2165092,
2. Патент РФ №2321849, G01N 29/04, 2008.2. RF patent No. 2321849, G01N 29/04, 2008.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014154528/05A RU2595688C2 (en) | 2014-12-31 | 2014-12-31 | Device for calibration of seismoacoustic transducers |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014154528/05A RU2595688C2 (en) | 2014-12-31 | 2014-12-31 | Device for calibration of seismoacoustic transducers |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2014154528A RU2014154528A (en) | 2016-07-20 |
RU2595688C2 true RU2595688C2 (en) | 2016-08-27 |
Family
ID=56413390
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014154528/05A RU2595688C2 (en) | 2014-12-31 | 2014-12-31 | Device for calibration of seismoacoustic transducers |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2595688C2 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1231411A1 (en) * | 1982-02-25 | 1986-05-15 | Предприятие П/Я Х-5332 | Optoelectron apparatus for measuring amplitudes of surface acoustic vibrations |
SU1518777A1 (en) * | 1986-11-10 | 1989-10-30 | Предприятие П/Я Р-6542 | Apparatus for certifying ultrasonic transducer in the mode of radiation |
US7168323B1 (en) * | 1999-09-28 | 2007-01-30 | Rockwell Automation Technologies, Inc. | System and method for optical vibration sensing |
RU2321849C2 (en) * | 2005-04-14 | 2008-04-10 | Открытое акционерное общество Научно-исследовательский центр по изучению свойств поверхности и вакуума (НИЦПВ) | Method and device for calibration of acoustic emission converters |
UA77339U (en) * | 2012-07-26 | 2013-02-11 | Институт Геофизики Им. С.И. Субботина Нан Украины | Device for calibration of seismometers |
-
2014
- 2014-12-31 RU RU2014154528/05A patent/RU2595688C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1231411A1 (en) * | 1982-02-25 | 1986-05-15 | Предприятие П/Я Х-5332 | Optoelectron apparatus for measuring amplitudes of surface acoustic vibrations |
SU1518777A1 (en) * | 1986-11-10 | 1989-10-30 | Предприятие П/Я Р-6542 | Apparatus for certifying ultrasonic transducer in the mode of radiation |
US7168323B1 (en) * | 1999-09-28 | 2007-01-30 | Rockwell Automation Technologies, Inc. | System and method for optical vibration sensing |
RU2321849C2 (en) * | 2005-04-14 | 2008-04-10 | Открытое акционерное общество Научно-исследовательский центр по изучению свойств поверхности и вакуума (НИЦПВ) | Method and device for calibration of acoustic emission converters |
UA77339U (en) * | 2012-07-26 | 2013-02-11 | Институт Геофизики Им. С.И. Субботина Нан Украины | Device for calibration of seismometers |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2014154528A (en) | 2016-07-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Perrone et al. | A low-cost optical sensor for noncontact vibration measurements | |
RU2485454C2 (en) | Distributed fibre-optic system of vibroacoustic signals registration | |
US8850867B2 (en) | Photoacoustic sensor and method for the production and use thereof | |
US6678211B2 (en) | Amplified tree structure technology for fiber optic sensor arrays | |
JP4184265B2 (en) | Apparatus and method for processing the optical signals from two delay coils to increase the dynamic range of a Sagnac based fiber optic sensor array | |
US10323925B2 (en) | Compact portable double differential fiber optic Sagnac interferometer | |
RU2005110876A (en) | METHOD FOR CALIBRATING ACOUSTIC EMISSION CONVERTERS AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION | |
ES2236625T3 (en) | WAVE DETECTION OF SOUNDS PRODUCED BY A MUSICAL INSTRUMENT. | |
KR101832075B1 (en) | Acoustic converter, acoustic converter system, optical hydrophone, acoustic converter array and watercraft | |
RU2595688C2 (en) | Device for calibration of seismoacoustic transducers | |
CN108375411A (en) | Taper horn focuses the intrinsic interference-type optical fiber grating sonac of coupling | |
CN106680536A (en) | High-sensitivity single polarization-maintaining fiber interference type acceleration speed sensing system | |
JP4184266B2 (en) | Amplification tree structure technology for fiber optic sensor arrays. | |
RU2618497C1 (en) | Device for sizing seismic acoustic transducers | |
Perchoux et al. | “Lens-free” self-mixing sensor for velocity and vibrations measurements | |
KR100902045B1 (en) | System for Measuring Surface Vibration using Interferometer and Method therefor | |
RU2574218C2 (en) | Apparatus for controlling seismoacoustic sensor characteristics | |
RU101848U1 (en) | SEISMOGRAPH | |
CN206804690U (en) | A kind of highly sensitive single polarization maintaining optical fibre interference formula acceleration sensing system | |
Araya et al. | Laser-interferometric broadband seismometer for ocean borehole observations | |
Kishore et al. | Fiber optic vibration sensor using PMMA fiber for real time monitoring | |
RU2610382C1 (en) | Method of adjusting maximum sensitivity of fibre-optic hydrophone | |
Lamberti et al. | Development of an optical fiber sensor interrogation system for vibration analysis | |
RU2595693C2 (en) | Method of calibrating seismoacoustic transducers | |
RU2645037C1 (en) | Seismoacoustic converter |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180101 |