SU1246033A1 - Сейсмонаклономер - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области геофизики и может быть использовано в сейсмометрии. Преимуществом устройства  вл етс  повьшенна  чувствительность к наклонам и устранение чувствительности к линейным перемещени м, что достигаетс  применением симметричного уравновешенного ма тника, снабженного дифференциальным емкостным преобразователем, подвижной обкладкой которого  вл ютс  плоские грани разнесенных по обе стороны оси вращени  масс ма тника. 2 ил. со 00

Description

Изобретение относитс  к области геофизического приборостроени  и мо жет быть использовано дл  измерени  сейсмических наклонов земной поверхности в сейсмометрии.

Целью изобретени   вл етс  повышение чувствительности к угловым перемещени м и устранение вли ни  линейных перемещений.

На фиг . 1 изображена принципиальна  схема конструкции сейсмонаклоно- мёра; на фиг.2 - принципиальна  электрическа  схема.

Сейсмонаклономер состоит из урав,- новещенногр ма тника, представл ю- щего собой раму 1, на которой креп т ;с  массы 2 упругие тарниры 3, регулировочные грузики 4, которые можно перемещать по вертикали и по горизонтали , напрггшер, по направл ющим с винтовой нарезкой 5, катушка магнитоэлектрического преобразовател  6 и барокомпенсир ующий пенопластовый поплавок 7. Ма тник подвешен посредством упругих крестообразных шарниров на стойке 8 основани  9. На основании расположена также магнитна  система 10 и пластины неподвижных обкладок конденсаторов 1 1 , креп 111;иес  через изолирующие подкладки под массами ма тника,, Конструкци  ма тника, при которой массы разнесены по разны стороны от оси вращени , позвол ет получить достаточно большой момент инерции при М1шимальнык весе и размерах прибрра, Большой момент инерции ,, а также малый момент возвращающих сил, обусловленный применением в упругих шарнирах тонких стальных ленточек , позвол ет получить большой собственный период ма тника (до 60 с)

Форма и взаимное расположение де талей ма тника выбраны таким образом чтобы при сборке обеспечить приблизительное совпадение пентра масс ма тника с осью вращени  р а точное уравновешивание производитс  при настройке прибора с помощью регулировочных грузиков, . Выбранна  конфигураци  расположени  пластин дифференциального конденсатора, позвол ет упростить конструкцию прибора при одновременном повышении симметрии и стабильности преобразовател . Современна  малошум ща  электроника на интегральных микросхемах, высокостабильный кварцевый генератор с автоматической регулировкой амплитуды и

термостатированием кварцевого резонатора , примененные в электронной схеме преобразовател , дают существенный вьшгрыш в чувствительности, стабильности и разрешающей способности сейс- монаклономера, Дополнительный магнитоэлектрический преобразователь служит дл  реализации активной отрицательной обратной св зи по смещению

ма тника, котора  стабилизирует положение нул  ма тника и устран ет долговременный дрейф.

Электрическа  схема сейсмонаклоно- мера состоит из кварцевого генератора

12 с которого переменное напр жение частотой 1 МГц подаетс  на возбуждающую катушку Гз, соединенную с дифференциальным конденсатором 16, Переменное напр жение, снимаемое с контуров , выпр мл етс  диодами 17 и 18, сглаживаетс  конденсаторами 19 и 20 и подаетс  на вход дифференциального усилител : с малым уровнем шумов и высоким входным сопротивлением 2.

Выходной сигнал используетс  дл  введени  стабилизирующей отрицательной обратной св зи, дл  чего он интегрируетс  с большей посто нной времени (10 с) усилителем 22 и подаетс  в

противофазе, на катушку магнитоэлектрического преобразовател  23,

Сейсмонаклономер работает следующим образом.

После сборки производитс  настройка прибора, т.е, точное уравновешивание ма тника с помощью регулировочных грузиков,. Методика настройки основана на том, что при пересечении точкой центра масс оси вращени  знак

реакции ма тника на статический наклон осноЕшни  мен етс  на противоположный , а при точном совмещении центра масс и оси вращени  эта реакци  исчезает. Статические наклоны задаютс  винтом, расположенным на ножке основани  прибора, а перемещени  центра масс добиваютс  перемещением регулировочных грузиков. После настройки Сейсмонаклономер будет реагировать только на поворотную компоненту сейсмической волны и не будет чувствовать перемещений почвы. Дл  устранени  Помех атмосферного происхождени  на ма тник производитс  дополнительное уравновешивание объемов и моментов выталкивающ их архимедовых сил с помощью.барокомпенсирзтощего пенопластового поплавка 7, креп щегос  на раме ма тника с возможностью перемещени  по винтовой нарезке направл ющей по горизонтали. При небла- гопри тньк температурных услови х и повьшенной влажности прибор закры- вают герметичным колпаком и пассивным термостатом в виде пенопластового домика, который устран ет вли ние среды на детали ма тника и преобразовател  и конвективные потоки под колпаком прибора.

Сейсмонаклономер при собственном периоде 60 с обеспечивает разрешение по смещению ма тника не хуже 10 , м и соответственно по наклонам 0,5 уг- ловых миллис екунды. Кроме того, имеетс  запас по разрешающей способности преобразовател  за счет уменьшени  зазоров дифференциального конденсатора , которые выбраны из соображений удобства настройки равными 0,2 мм.

Таким образом, предлагаемый прибор позвол ет значительно увеличить точность измерени  наклонов, по край- ней мере, на 1,5 - 2 пор дка, расщи 5 ю

246033

рить рабочую полосу частот от 60 с, а также достичь гораздо полного разделени  поворотной ненты от перемещений.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Сейсмонаклономер, содержащий ма т- ник, упругие шарниры, параметрический и магнитоэлектрический преобразова- тели, отличаю щ.ийс  тем, что, с целью повышени  :чувствительности к угловым перемещени м и устра нени - вли ни  линейных перемещений, ма тник сейсмонаклономера вьтолнен в виде поворотного уравновешенного ма тника , на котором установлены регулировочные грузики с возможностью перемещени  по вертикали и по горизонтали , а параметрический преобразователь выполнен таким образом, что неподвижные обкладки конденсаторов расположены по обе стороны от оси вращени  ма тника, а подвижна  обкладка образована плоскими гран ми масс ма тника.

   LT

   //////л

   I

   г, . . V

   S

   Ю

   6

   Y/Y///:

   и

   Фиг.1

   П

   16

   /

   1520

   18

   -М-

   4 п

   вб/Х -0

   Ф«г.2

   Редактор Н, Егорова

   Составитель М, Спасский

   Техред И.Попов1 1ч Корректор А. Зимокосов

   Заказ 3996/39Тираж 728

   ВНИШИ Государственного комитета СССР

   по делам изобретений и oTKpbiTHii 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наСэ,, д.4/5

   Производственно-полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4

   Подписное