SU1354148A1 - Vertical geophone - Google Patents

Vertical geophone Download PDF

Info

Publication number
SU1354148A1
SU1354148A1 SU853926219A SU3926219A SU1354148A1 SU 1354148 A1 SU1354148 A1 SU 1354148A1 SU 853926219 A SU853926219 A SU 853926219A SU 3926219 A SU3926219 A SU 3926219A SU 1354148 A1 SU1354148 A1 SU 1354148A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
piezoceramic
spheres
transducer
seismic receiver
inertial mass
Prior art date
Application number
SU853926219A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Валерий Павлович Власов
Виталий Николаевич Некрасов
Original Assignee
Предприятие П/Я Г-4126
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Предприятие П/Я Г-4126 filed Critical Предприятие П/Я Г-4126
Priority to SU853926219A priority Critical patent/SU1354148A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1354148A1 publication Critical patent/SU1354148A1/en

Links

Landscapes

  • Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано дл  измерени  параметров вертикальных колебаний в сейсмометрии и виброметрии. Целью изобретени   вл етс  повышение чувствительности и помехоустойчивости при уменьшении веса вертикального сейсмоприемника. Сейсмоприемник выполнен в виде двух концентрически расположенных пьезо- керамических сфер 2 и 3, промежуток между которыми залит т желой жидкостной инерционной массой 4. Радиальна  пол ризаци  сфер взаимно противоположна, а сами пьезопреобра- зователи включены параллельно. Вследствие получаемый сигнал удваиваетс , а помехи, вызванные пиро- эффектом в пьезокерамике, вычитаютс . Толщина зазора между сферами может быть сделана малой, что снижает массу сейсмоприемника, не уменьша  его чувствительности. 1 ил. С (Л с со СП 4 )4 О)The invention relates to a measurement technique and can be used to measure the parameters of vertical oscillations in seismometry and vibrometry. The aim of the invention is to increase the sensitivity and noise immunity while reducing the weight of the vertical geophone. The seismic receiver is made in the form of two concentrically arranged piezoceramic spheres 2 and 3, the gap between which is filled with a heavy liquid inertial mass 4. The radial polarization of the spheres is mutually opposite, and the piezo transducers themselves are connected in parallel. Due to this, the received signal is doubled, and the interference caused by the pyro effect in piezoelectric ceramics is subtracted. The thickness of the gap between the spheres can be made small, which reduces the weight of the seismic receiver without reducing its sensitivity. 1 il. С (Л с с СП 4) 4 О)

Description

10ten

2020

2525

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано дл  измерени  параметров вер- тикальнь1х колебаний в сейсмометрии и.виброметрии.The invention relates to a measurement technique and can be used to measure the parameters of vertical oscillations in seismometry and vibrometry.

Цель изобретени  - повышение чувствительности и помехоустойчивости при уменьшении веса вертикального сейсмоприемника.The purpose of the invention is to increase the sensitivity and noise immunity while reducing the weight of the vertical seismic receiver.

На чертеже представлен вертикальный сейсмоприемник, общий вид.The drawing shows a vertical seismic receiver, a general view.

В корпусе 1 размещен пьезоэлектрический преобразовательный элемент, состо щий из двух концентрично распо- 15 ложенных пустотелых пьезокерамичес- ких сфер нарзгжной 2 и внутренней 3, имеющих противоположные направлени  . радиальной пол ризации; Жидкостна  инерционна  масса 4 размещена в полости между сферами 2 и 3. При этом внутренн   обкладка 5 сферы 2 электрически соединена с наружной обкладкой 6 сферы 3. Пробка 7 запирает . отверстие дл  заливки жидкостной инерционной массы 4. Электрический сигнал снимаетс  с наружной обкладки 8 сферы 2 внутренней обкладки 9 .сферы 3.The housing 1 contains a piezoelectric transducer element consisting of two concentrically located hollow piezoceramic spheres of the narzgzhnaya 2 and internal 3, which have opposite directions. radial polarization; The liquid inertial mass 4 is placed in the cavity between spheres 2 and 3. In this case, the inner lining 5 of the sphere 2 is electrically connected to the outer lining 6 of the sphere 3. The stopper 7 locks. opening for filling the liquid inertial mass 4. The electrical signal is taken from the outer lining 8 of the sphere 2 of the inner lining 9 of the sphere 3.

Сейсмоприемник рабоает следующим образом.The seismic receiver works as follows.

При воздействии на приемник ускорени  жидкостна  инерционна  масса 4 .воздействует на пьезоэлектрические преобразовательные элементы 2 и 3 таким образом, что давление, развиваемое жидкостной инерционной массой 4,  вл етс  сжимающим дл  внутренней сферы 3 (приложено снаружи) и раст - дл  наружной сферы 2 (приложено изнутри). Интегральные значени  механических напр жений, испытываемых сферами 2 и 3 и определ емых величинами действующих на их поверхности давлений, благодар  малости зазора между, сферами 2 и 3, равны. Равенство механических напр жений и близость геометрических размеров сфер приводит к по влению на обкладках 5, 8 и 9, 6 практически равных по величине электрических напр жений. При этом благодар  встречной пол ризации пьезоэлектрических сфер 2-й 3 на обкладках 6 и 8 индуцируютс  зар ды одного знака, а на обкладках 5 и 9 другого. Поэтому при последовательном включении сфер 2 и 3, обеспечи- ваемом электрическим соединением обкладок 5 и 6, результирующее на13541482When exposed to the acceleration receiver, the liquid inertial mass 4. Acts on the piezoelectric transducer elements 2 and 3 so that the pressure developed by the liquid inertial mass 4 is compressive for the inner sphere 3 (externally applied) and height for the outer sphere 2 (applied from the inside). The integral values of the mechanical stresses experienced by spheres 2 and 3 and determined by the values of the pressures acting on their surface, due to the small gap between spheres 2 and 3, are equal. The equality of mechanical stresses and the proximity of the geometrical dimensions of the spheres result in the appearance of almost equal electrical voltages on the plates 5, 8 and 9, 6. Here, due to the counter polarization of the piezoelectric spheres, the 2nd 3 on the plates 6 and 8 induce charges of one sign, and on the plates 5 and 9 of the other. Therefore, when the spheres 2 and 3 are connected in series, provided by the electrical connection of the plates 5 and 6, the resultant

пр жение, снимаемое с обкладок 8 и 9, равно сумме электрических напр жений на сферах 2 и 3.The voltage removed from the plates 8 and 9 is equal to the sum of the electrical voltages on spheres 2 and 3.

Таким образом, при воздействии на предлагаемый сейсмоприемник колебательных ускорений на его выходе индуцируетс  электрическое напр жение , величина которого в два раза превышает напр жение, снимаемое с сейсмоприемника с чувствительным элементом в виде одной сферы, наход щегос  в тех же услови х. Кроме того, последовательное включение пьезоэлементов, имеющих противоположные направлени  пол ризации, позвол ет существенно- сни.зить вли ние флуктуации окружающей температуры на показани  сейсмоприемника, так как электрические зар ды навод щиес  на пьезоэлементах вследствие пиро- эфАекта, вычитаютс  в предлагаемой конструкции, компенсиру  друг друга , и не проход т на выходные клеммы сейсмоприемника. Ра.змещение жидкостной массы в полости между сферами позвол ет значительно (в 2-3 раза) снизить суммарную массу приемника. Концентричное взаимное расположение сфер 2 и 3 обуславливает идентичность характеристик сейсмоприемника при произвольном размещении корпуса в пространстве. Этому также способствует уменьшение воздушного объема в полости между сферами, на- личие которого преследует оДну только цель; предохранение элементов сейсмоприемника от механических разрушений вследствие разности коэф- 4Q фициентов обьемного расширени  сфер 2 и 3 и инерционной массь 4.Thus, when a vibrating acceleration seismic receiver is applied to its output, an electrical voltage is induced at its output, the magnitude of which is twice the voltage removed from the seismic receiver with a sensing element in the form of a single sphere in the same conditions. In addition, the sequential inclusion of piezoelectric elements with opposite polarization directions makes it possible to significantly reduce the effect of ambient temperature fluctuations on the seismic receiver, since electric charges induced by piezoelectric elements due to pyroelectric effect are subtracted from the proposed design, compensating each other. other, and do not pass on the output terminals of the geophone. The displacement of the liquid mass in the cavity between the spheres allows significantly (by a factor of 2-3) to reduce the total mass of the receiver. The concentric mutual arrangement of spheres 2 and 3 determines the identity of the characteristics of the geophone with an arbitrary placement of the body in space. This is also facilitated by a decrease in air volume in the cavity between the spheres, the presence of which only one goal pursues; protection of seismic receiver elements from mechanical damage due to the difference in the coefficients of the 4Q volumetric expansion factors of spheres 2 and 3 and the inertial mass 4.

30thirty

3535

Claims (1)

Формула изобретени  Вертикальный сейсмоприемник, со-.The invention of the vertical seismic receiver, co. 45 держащий корпус и установленный в нем первый пьезокерамический преобразователь в виде пустотелой радиально пол ризованной сферы, частично заполненной жидкостной инерционной мас5Q сой, отличающийс  тем, что, с целью повышени  чувствительности и помехоустойчивости при -умень щении веса вертикального сейсмоприемника , он дополнительно содержит45 holding the body and the first piezoceramic transducer installed in it in the form of a hollow radially polarized sphere, partially filled with a liquid inertial mass, characterized in that, in order to increase the sensitivity and noise immunity while reducing the weight of the vertical seismic receiver, it additionally contains gg второй пьезокерамический преобразователь сферической формы, имеющий про- . тивоположное направление радиальной пол ризации и установленный концент- рично внутри первого пьезокерамичесФормула изобретени  Вертикальный сейсмоприемник, со-.gg is a second spherical piezoceramic transducer having pro-. opposite direction of radial polarization and installed centrally inside the first piezoceramic Formula of the invention Vertical seismic receiver, co. 45 держащий корпус и установленный в нем первый пьезокерамический преобразователь в виде пустотелой радиально пол ризованной сферы, частично заполненной жидкостной инерционной мас5Q сой, отличающийс  тем, что, с целью повышени  чувствительности и помехоустойчивости при -умень щении веса вертикального сейсмоприемника , он дополнительно содержит45 holding the body and the first piezoceramic transducer installed in it in the form of a hollow radially polarized sphere, partially filled with a liquid inertial mass, characterized in that, in order to increase the sensitivity and noise immunity while reducing the weight of the vertical seismic receiver, it additionally contains gg второй пьезокерамический преобразователь сферической формы, имеющий про- тивоположное направление радиальной пол ризации и установленный концент- рично внутри первого пьезокерамичес 1354148gg is a second spherical piezoceramic transducer having the opposite direction of radial polarization and installed centrally inside the first piezoceramic 1354148 кого преобразовател , а жидкостна ладка первого пьезокерамического преинерционна  масса размещена в полос-образовател  электрически соединенаThe transducer, and the liquid of the first piezoceramic pre-inertial mass is placed in the forming strip electrically connected ти между пьезокерамическими преобра-с наружной обкладкой второго пьезозователЯ ми , при этом внутренн   обк-керамического преобразовател .between the piezoceramic transducer, with the outer lining of the second piezo transducer, while the internal ceramic transducer.
SU853926219A 1985-07-08 1985-07-08 Vertical geophone SU1354148A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU853926219A SU1354148A1 (en) 1985-07-08 1985-07-08 Vertical geophone

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU853926219A SU1354148A1 (en) 1985-07-08 1985-07-08 Vertical geophone

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1354148A1 true SU1354148A1 (en) 1987-11-23

Family

ID=21188113

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU853926219A SU1354148A1 (en) 1985-07-08 1985-07-08 Vertical geophone

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1354148A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Ананьева Н.А. Керамические приемники звука. - М.: Изд-во АН СССР, 1963. Авторское свидетельство СССР № 1038902, кл. G 01 V 1/16, 1982. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7427819B2 (en) Film-bulk acoustic wave resonator with motion plate and method
US5117696A (en) Biaxial accelerometer
US6575033B1 (en) Highly sensitive accelerometer
US4562375A (en) Piezoelectric transducer, notably for pressure measurement
US3104334A (en) Annular accelerometer
JPH0454165B2 (en)
US20020170355A1 (en) Accelerometer strain isolator
US20020043898A1 (en) High temperature piezoelectric sensor
US4085349A (en) Piezo electric transducer for measuring instantaneous vibration velocity
US3374663A (en) Vibration detector
US3506857A (en) Compressive mode piezoelectric transducer with isolation of mounting base strains from the signal producing means thereof
SU1354148A1 (en) Vertical geophone
US4015233A (en) Pressure sensor of low sensitivity with respect to acceleration
Hindrichsen et al. Circular piezoelectric accelerometer for high band width application
US3274539A (en) Transducer for simultaneous measurement of physical phenomena of sound wave
US3258971A (en) Stress-strain gauge
JP2856748B2 (en) Method of measuring vibration propagating in a substance and vibration pickup
RU2808101C1 (en) Mechanical sensor
RU93033791A (en) PIEZO ELECTRIC PRESSURE SENSOR
SU1449959A1 (en) Three-component piezoelectric seismometer
SU1682938A1 (en) Piezoelectric accelerometer
RU2076341C1 (en) Geophone
SU1160345A1 (en) Well piezoelectric geophone
SU558220A1 (en) Piezoelectric accelerometer
RU2084003C1 (en) Multicomponent geophone