SU1509769A1 - Seismometer - Google Patents
Seismometer Download PDFInfo
- Publication number
- SU1509769A1 SU1509769A1 SU874255019A SU4255019A SU1509769A1 SU 1509769 A1 SU1509769 A1 SU 1509769A1 SU 874255019 A SU874255019 A SU 874255019A SU 4255019 A SU4255019 A SU 4255019A SU 1509769 A1 SU1509769 A1 SU 1509769A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- seismometer
- air
- temperature
- spring
- volume
- Prior art date
Links
Landscapes
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к геофизическому приборостроению и может быть использовано в сейсмометрах и гравиметрах. С целью повышени разрешающей способности сейсмометра за счет уменьшени его температурных погрешностей металлический корпус сейсмометра с теплоизол ционным покрытием имеет отверстие с эластичной мембраной 7, что позвол ет выровн ть давление во внутреннем объеме сейсмометра и предохранить его от проникновени влаги. Воздушное пространство внутри корпуса сейсмометра заполнено твердым теплоизол ционным материалом (деревом, эбонитом), а пружина 2 или упругие шарниры 3 помещены в камеру с теплоизол ционным покрытием. Уменьшение свободного воздушного объема внутри корпуса сейсмометра позвол ет снизить амплитуду колебаний температуры барического происхождени во внутреннем объеме сейсмометра. При этом помещение пружины и упругих шарниров в камеры с малым объемом воздуха приводит к дополнительному снижению амплитуды колебаний температуры, воздействующей на эти термочувствительные элементы конструкции сейсометра. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.The invention relates to geophysical instrumentation and can be used in seismometers and gravimeters. In order to increase the resolution of the seismometer by reducing its temperature errors, the metal casing of the seismometer with thermal insulation coating has an opening with an elastic membrane 7, which makes it possible to equalize the pressure in the internal volume of the seismometer and to prevent it from penetrating moisture. The air space inside the seismometer body is filled with solid heat insulating material (wood, ebonite), and the spring 2 or elastic hinges 3 are placed in a chamber with a heat insulating coating. Reducing the free air volume inside the seismometer body allows reducing the amplitude of temperature fluctuations of the baric origin in the internal volume of the seismometer. At the same time, the placement of the spring and elastic hinges in the chambers with a small volume of air leads to an additional decrease in the amplitude of temperature fluctuations acting on these temperature-sensitive elements of the seismometer design. 2 hp f-ly, 1 ill.
Description
63 W 9 2 63 W 9 2
8eight
0101
оabout
со with
ОABOUT
соwith
15097691509769
Изобретение относитс к геофизическому приборостроению и может быть использовано в сейсмометрах, гравиметрах .The invention relates to geophysical instrumentation and can be used in seismometers, gravimeters.
Цель изобретени - повьшение разрешающей способности сейсмометра за счет уменьшени температурных погрешностей .The purpose of the invention is to increase the resolution of the seismometer by reducing temperature errors.
На чертеже изображен сейсмометр.The drawing shows a seismometer.
Чувствительна система, состо ща из инертной массы 1, подвешенна с помощью пружины 2 и упругих шарниров 3 к основанто 4 прибора, помещаетс A sensitive system consisting of an inert mass 1, suspended by means of a spring 2 and elastic hinges 3 to 4 based devices, is placed
п §А Р 4. V п §А Р 4. V
dtdt
25 где Л Т25 where lt
t UPt UP
РR
VV
3535
РR
в корпус 5 с теплоизол ционным покры- 5 торый с учетом теплообмена воздуха тием 6, изготовленными, например, из. с детал ми и корпусом сейсмометра пенопласта. Отверстие с эластичной описьюаетс системой уравнений: мембраной 7 позвол ет выравн ть давление во внутреннем объеме сейсмометра и одновременно.предохран ть его 20 от проникновени влаги. Воздушное пространство внутри корпуса, обычно имеющее сложную ко нфигурацию, -.запол- н етс детал ми из твердого теплоизолирующего материала 8, например дерева , эбонита. Остаточный воздушный объем определ етс пространством, необходимым дл свободного перемещени подвижных систем сейсмометра. Пружина помещаетс в металлическую каме- 30 ру 9, например, из алюмини с ным термоизол ционным покрытием 10, например, из эбонита.in case 5 with heat insulating coating 5, taking into account the heat exchange of air 6, made, for example, from. with details and body of foam seismometer. The hole with elastic is described by the system of equations: the membrane 7 allows to equalize the pressure in the internal volume of the seismometer and at the same time. To prevent its 20 from penetration of moisture. The air space inside the enclosure, which usually has a complex configuration, is filled with parts from solid heat insulating material 8, for example wood, ebonite. The residual air volume is determined by the space required for the free movement of the moving systems of the seismometer. The spring is placed in a metal chamber 30 9, for example, from aluminum with a thermal insulation coating 10, for example, from ebonite.
Сейсмометр работает следующим образом .The seismometer works as follows.
Наружные колебани атмосферного давлени свободно проникают через корпус 5 с теплоизол ционным покрытием 6, снабженный эластичной мембраной 7, во внутренний объем сейсмометра, 40 не вызьша деформаций корпуса и по вление св занных с ними инструментальных шумов сейсмометра. Внутри корпуса сейсмометра возникают колебани температуры барического происхождени , амплитуда которых пропорциональна объему воздуха внутри корпуса. Возникающие во внутреннем объеме сейсмометра колебани температуры воздуха воздействуют на систему подвеса инертной массы 1 ма тника, вызыва температурные изменени жесткости пружины 2 и упругих шарниров 3 и по вление св занных с этим температурных возмзпцений ма Ггника.сгExternal fluctuations of atmospheric pressure freely penetrate through the housing 5 with a thermal insulating coating 6, equipped with an elastic membrane 7, into the internal volume of the seismometer, 40 without deformation of the housing and the occurrence of instrumental seismometer noise associated with them. Temperature fluctuations of pressure origin occur inside the seismometer body, the amplitude of which is proportional to the volume of air inside the body. The fluctuations in air temperature arising in the internal volume of the seismometer affect the suspension system of the inertial mass 1 of the tandem, causing temperature changes in the stiffness of the spring 2 and elastic hinges 3 and the appearance of the associated temperature characteristics of the Ggnika.
Заполнение свободного внутреннего объема сейсмометра детал ми из твердого теплоизолирующего материала 8, помещение пружины в металлическую ка-Filling the free internal volume of the seismometer with parts from solid heat insulating material 8, placing the spring in a metal frame
-приращение температуры воз- increment temperature
-духа;- the spirit;
-врем ;-time
-приращение атмосферного да лени ;- increment of atmospheric and laziness;
-среднее значение давлени - average pressure
-среднее значение воздушног объема внутри корпуса;-the average value of the air volume inside the case;
-теплоемкость воздуха при п сто нном объеме;- air heat capacity at constant volume;
-. теплоемкость воздуха при-. air heat capacity at
посто нном давлении; Q - количество тепла, участвую щего в объеме;constant pressure; Q is the amount of heat involved in the volume;
р| - коэффициент теплообмена. Решение системы (1) относительн ЬТ дает:p | - heat transfer coefficient. The solution of system (1) relative to BT gives:
-Г- V-G- V
с;with;
duP dtduP dt
4545
5050
Из уравнени (2) находитс завис мость амплитуды колебаний температу ры и Т воздуха во внутреннем объеме сейсмометра от амплитуды колебаний давлени в зависимости от частоты к лебаний:From equation (2), the dependence of the amplitude of temperature fluctuations and air T in the internal volume of the seismometer depends on the amplitude of pressure oscillations depending on the frequency of oscillations:
V iQ Р Cp(iW+Wo) - циклическа частота колеб ний; V iQ Р Cp (iW + Wo) - cyclic frequency of oscillations;
&Т где СО& T where CO
.„ .. ".
- характеристическа частот- characteristic frequencies
Дп высоких частот при СО СО процесс вл етс адиабатическим, теDp of high frequencies with CO WITH the process is adiabatic, those
меру 9 с наружным термоизол ционным покрытием 10 и упругих шарниров 3 в : термоизол ционные камеры приводит к уменьшению амплитуды колебаний температуры воздуха барического происхождени , воздействующей на термочувст- вительные элементы сейсмометра (пружину , упругие шарниры), уменьшение температурных погрешностей и увеличение разрешающей способности сейсмометра .measure 9 with an external thermal insulation coating 10 and elastic hinges 3 in: thermal insulation chambers leads to a decrease in the amplitude of air temperature fluctuations of baric origin affecting the heat-sensitive elements of the seismometer (spring, elastic hinges), reducing temperature errors and increasing the resolution of the seismometer.
Внутри корпуса сейсмометра совершаетс термодинамический процесс, ко п §А Р 4. V Inside the seismometer body, a thermodynamic process is performed, to a clause §A R 4. V
с учетом теплообмена воздуха ал ми и корпусом сейсмометра юаетс системой уравнений: taking into account the heat exchange between the air al mi and the seismometer housing, it is a system of equations:
(1)(one)
а but
где Л Тwhere lt
t UPt UP
РR
VV
РR
торый с учетом теплообмена воздуха с детал ми и корпусом сейсмометра описьюаетс системой уравнений: Secondly, taking into account the heat exchange of air with the parts and the body of the seismometer, is described by the system of equations:
-приращение температуры воз-духа;-increasing air temperature;
-врем ;-time
-приращение атмосферного давлени ;- increment of atmospheric pressure;
-среднее значение давлени ;- average pressure value;
-среднее значение воздушного объема внутри корпуса;-the average value of the air volume inside the body;
-теплоемкость воздуха при посто нном объеме;- air heat capacity at constant volume;
-. теплоемкость воздуха при-. air heat capacity at
посто нном давлении; Q - количество тепла, участвующего в объеме;constant pressure; Q - the amount of heat involved in the volume;
р| - коэффициент теплообмена. Решение системы (1) относительно ЬТ дает:p | - heat transfer coefficient. The solution of system (1) with respect to bt gives
V V
с;with;
duP dtduP dt
(2)(2)
Из уравнени (2) находитс зависимость амплитуды колебаний температуры и Т воздуха во внутреннем объеме сейсмометра от амплитуды колебаний давлени в зависимости от частоты колебаний:From equation (2), the dependence of the amplitude of temperature fluctuations and T of air in the internal volume of the seismometer on the amplitude of pressure fluctuations depending on the frequency of oscillations is found:
V iQ Р Cp(iW+Wo) - циклическа частота колебаний; V iQ Р Cp (iW + Wo) - cyclic frequency of oscillations;
&Т где СО& T where CO
(3)(3)
.„ .. ".
- характеристическа частота.- characteristic frequency.
Дп высоких частот при СО СО процесс вл етс адиабатическим, теп 150 лообмен воздуха с окружающими телами не усиевает происходить, при этомAt high frequencies, with CO – CO, the process is adiabatic, the heat exchange between the air and the surrounding bodies does not increase, while
V .„ 1V. 1
JiT/JiT /
гдеWhere
W.COo Ро ---- ЛР СрW.COo Po ---- LR Wed
(4)(four)
АрAr
We удельна теплоемкость воздуха при посто нном давлении; р - среднее значение плотностиWe have the specific heat of air at constant pressure; p - the average density
воздуха.of air.
Дл низких частот процесс за счет теплообмена приближаетс в пределе при Q - О к изометрическому, при этомFor low frequencies, the process, due to heat transfer, approaches, in the limit at Q-O, to an isometric one, while
ЬТ/,Bt /,
-СОЛР.-SOLR.
(5)(five)
Дл типовых конструкций сейсмометров диапазон рабочих частот, как установлено экспериментально, принадлежит переходной области от адиабатического процесса к изотермическому, при котором , как видно из уравнени (5), изменение температуры пропорционально внутреннему объему воздуха, скорости изменени давлени и обратно пропорционально коэффициенту теплообмена После заполнени свободного пространства внутри корпуса сейсмометра каким-либо материалом остаетс оста- точньш воздушный объем V, дл которого изменение температуры воздуха при неизменном коэффициенте теплообмена будетFor typical seismometer designs, the operating frequency range, as established experimentally, belongs to the transition region from the adiabatic to the isothermal process, in which, as can be seen from equation (5), the temperature change is proportional to the internal air volume, the rate of pressure change and inversely filled the space inside the seismometer housing with any material remains the remaining air volume V, for which the temperature change is air and with a constant heat transfer coefficient will be
iT,iT,
..
9769 9769
5 five
Степень уменьшени вариаций температуры внутри сейсмометра и, следовательно , степень уменьшени темпера-.The degree of reduction of temperature variations inside the seismometer and, consequently, the degree of decrease in temperature.
турных погрешностей, обусловленных вариаци ми атмосферного давлени , определ етс отношениемerrors due to variations in atmospheric pressure is determined by the ratio
((
v. v.
у at
2020
1515
2525
30thirty
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU874255019A SU1509769A1 (en) | 1987-04-17 | 1987-04-17 | Seismometer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU874255019A SU1509769A1 (en) | 1987-04-17 | 1987-04-17 | Seismometer |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1509769A1 true SU1509769A1 (en) | 1989-09-23 |
Family
ID=21308120
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU874255019A SU1509769A1 (en) | 1987-04-17 | 1987-04-17 | Seismometer |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1509769A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2422434A (en) * | 2005-01-24 | 2006-07-26 | Nanometrics Inc | Maintaining temperature stability in a seismic sensor |
-
1987
- 1987-04-17 SU SU874255019A patent/SU1509769A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Шиирман Г.Л.-Астазирование ма тников.-М.: Наука, 1982,,с.82-93. Аппаратура и методика сейсмических наблюдений в СССР./Под ред. З.И.Арановича.- М.: Наука, 1974, с.43-48. * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2422434A (en) * | 2005-01-24 | 2006-07-26 | Nanometrics Inc | Maintaining temperature stability in a seismic sensor |
US7376049B2 (en) | 2005-01-24 | 2008-05-20 | Nanometrics Inc. | Seismic sensor with thermal stabilization |
GB2422434B (en) * | 2005-01-24 | 2008-07-09 | Nanometrics Inc | Seismic sensor with thermal stabilization |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Bowen | Dynamical modeling of long-period variable star atmospheres | |
US4802370A (en) | Transducer and sensor apparatus and method | |
CN100555840C (en) | Quartz heat sensitive resonance instrument | |
US4356882A (en) | Device for enlarging the effective volume of a loudspeaker enclosure | |
DE3170224D1 (en) | Isolating and temperature compensating system for crystal resonators | |
RU94026289A (en) | Heat-insulating casing under reversible vacuum | |
US4936147A (en) | Transducer and sensor apparatus and method | |
SU1509769A1 (en) | Seismometer | |
Eichler | Thermal circuit approach to vibrations in coupled systems and the noise reduction of a rectangular box | |
Del Fabbro et al. | Three-dimensional seismic super-attenuator for low frequency gravitational wave detection | |
EerNisse | Quartz resonators vs their environment: Time base or sensor? | |
US3688251A (en) | Geophone | |
Polturak et al. | Precision acoustic gas analyzer for binary mixtures | |
US7376049B2 (en) | Seismic sensor with thermal stabilization | |
Price | Combustion instability in solid propellant rocket motors | |
US4357859A (en) | Pressure sensor | |
JP4282125B2 (en) | Vibration-resistant crystal oscillator | |
CN110254918B (en) | IMU packaging box capable of realizing shock resistance and temperature control and processing and assembling method thereof | |
US4019389A (en) | Viscous damper | |
JPS5713362A (en) | Acceleration detector | |
Houdek et al. | On the effect of acoustical radiation on convection in solar-type stars | |
WO2003027626A1 (en) | Portable system for measuring the internal pressure of vacuum insulating panels | |
US5469631A (en) | Air bubble free compass and method of manufacturing same | |
RU10877U1 (en) | IR RADIO RECEIVER | |
Gore | Oscillations in Thermally-Conducting Polytropic Atmospheres in the Presence of a Vertical Magnetic Field |