SU397868A1

SU397868A1 -

Info

Publication number: SU397868A1
Application number: SU1751865A
Authority: SU
Priority date: 1972-02-28
Filing date: 1972-02-28
Publication date: 1974-02-14

Description

ТРЕХКОМПОНЕНТНЫЙ ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ СЕЙСМОМЕТРTHREE-COMPONENT PIEZOELECTRIC SEISMOMETER

Изобретение относитс ,к контрольно-измерительной техни.ке и .может -быть использовано дл измерени параметров колебаний в виюрометрии и сейсмометрии. Известны трехкомпонейтные пьезоэлектрические сейсмометры с общей инертной массой и трем парами пьезоэлементов, оси чувствительности которых ориентированы по трем взаимно-перпендикул рным .направлени м. Однако сложность центровки общей инертной массы, приводима к больщой паразитной чувствительности к неизмер емым компонента .м 1холеба1ний, способст)вует иеточиости измерений . Пра.ктически в известных трехкомпонентных пьезоэлектрических сейсмометрах трудно получить паразитную чувствительность к неизмер емым К0:мпонента.м колебаний , меньшую 7-9Vo. Целью изобретени вл етс упрощение конструкции трехкоМПонентного пьезоэлектрическОГО сейсмометра и уменьщение чувствительности к неизмер емым .компонентам колебаний . Эта цель достигаетс тем, что система центровки инертной массы прибора содержит плоско-вогнутые .центрирующие элементы, расположенные между пьезоэлементами и инертной массой. Плоской стороной эти элементы прикреплены к пьезоэлементам, а вогнутой прилегают к сферической инертной массе . Паразитна чувствительность к неизмер емым компонентам колебаний определ етс лишь |боковой чувствительностью пьезоэлементов и может быть снижена до 1-3Vo. На чертеже схематически показана конструкци сейсмометра. Сферическа инертна масса / расположена внутри корпуса 2. Положение инертной iMHccbi зафиксировано шестью идентичными узлами, каждый из которых состоит из жестко скрепленных друг с другом толкател 3, пьезоэлемента 4 и .центрирующего элемента 5. Прижим фиксирующих узлов к инертной массе обеспечен пружи.нами 6, расположе)ными между дном паза и ножкой толкател 3. Фиксирующие узлы с пьезоэлементами расположены попарно вдоль трех взаимно перпендикул рных осей, пересе.кающихс в одной точке. Сейсмометр работает следующим oбpaзo i. Толкатели 3 без люфта скольз т в .пазах корпуса 2. За счет упругости пружин 6 толкатели дав т на прикрепленные к ним пьезоэлементы 4, через них - на центрирующие элементы 5. Таким образом все центрирующие элементы своими вогнутыми сторонам;; с одинаковой силой прижимаютс к инертной массе /. Это обеспечивает автоматическую фиксацию инертной массы в положении, когда ее центр совпадает с точкой пересечени The invention relates to an instrumentation technique and can be used to measure the parameters of oscillations in virometry and seismometry. Three-piezoelectric seismometers with a total inertial mass and three pairs of piezoelements are known, the sensitivity axes of which are oriented in three mutually perpendicular directions. However, it is difficult to center the total inertial mass, reducible to a large parasitic sensitivity to the non-measurable components. measurement accuracy. Practically, in the well-known three-component piezoelectric seismometers, it is difficult to obtain parasitic sensitivity to non-measurable K0: component of oscillations smaller than 7-9Vo. The aim of the invention is to simplify the construction of a three-component piezoelectric seismometer and reduce the sensitivity to non-measurable vibration components. This goal is achieved by the fact that the inertial mass centering system of the device contains flat-concave centering elements located between the piezoelectric elements and the inert mass. The flat side of these elements attached to the piezoelectric elements, and the concave adjacent to a spherical inert mass. The parasitic sensitivity to the unmeasurable components of the oscillations is determined only by the lateral sensitivity of the piezoelectric elements and can be reduced to 1–3Vo. The drawing schematically shows the structure of a seismometer. The spherical inert mass / is located inside the housing 2. The position of the inert iMHccbi is fixed by six identical nodes, each of which consists of the push rod 3 rigidly attached to each other, the piezoelectric element 4 and the centering element 5. The clamping of the fixing units to the inert mass is provided by a spring. 6, located between the bottom of the groove and the leg of the pusher 3. The locking nodes with piezoelements are arranged in pairs along three mutually perpendicular axes that intersect at one point. The seismometer operates as follows i. The pushers 3, without play, slide in the housing sections 2. Due to the elasticity of the springs 6, the pushers press on the piezoelectric elements 4 attached to them, through them onto the centering elements 5. Thus, all the centering elements have their concave sides ;; with the same force pressed against the inertial mass. This ensures that the inertial mass is automatically fixed at the position when its center coincides with the intersection point.

33

осей трех пар фиксирующих узлов. При этом оси фиксирующих узлов совпадают с ос ми чувствительности соответствующих пар пьезоэлементов .axes of three pairs of locking knots. In this case, the axes of the fixing nodes coincide with the axes of sensitivity of the corresponding pairs of piezoelements.

При перемещении .корпуса сейсмометра, например, по горизонтальной оси, расположенной в плоскости чертежа (направление показано стрелкой), давление на пьезоэлемент 4 увеличиваетс , а иа противоположный пьезоэлемент уменьшаетс . Возникающие при этом на обкладках пьезоэлементов электрические напр жени подаютс ,на схему регистрации , не показанную на чертеже. Движение инертной массы по выбранной горизон талькой оси не создает осевых давлений на других парах пьезоэлементов, поскольку плоско-вогнутые центрирующие элементы 5 фиксируют инертную массу 1 точно на пересечении трех взаимно перпендикул рных oceii чувствительности сейсмо,метра, что обеспечивает отсутствие паразитных моментов сил по неизмер емым составл ющим.When moving the seismometer case, for example, along the horizontal axis located in the plane of the drawing (the direction is indicated by the arrow), the pressure on the piezoelectric element 4 increases, and the opposite piezoelectric element decreases. The electrical stresses arising on the plates of the piezoelectric elements are applied to a registration circuit, not shown in the drawing. The movement of the inertial mass along the selected horizontal axis of the axis does not create axial pressures on other pairs of piezoelectric elements, since the flat-concave centering elements 5 fix the inertial mass 1 exactly at the intersection of three mutually perpendicular oceii of seismo sensing, meter, which ensures the absence of parasitic torques over unmeasured constituents.

Предлол епный сей;омомет1р не содержитThis predol epny; omomet1r does not contain

устройств дл ручной центровк ; инертной массы, что существенно упрощает его конструкцию по сравнению с известными.devices for manual centering; inert mass, which significantly simplifies its design compared with the known.

П ip е д /м ет изобретен иP ip e d / m et invented and

Трехкомпонентный пьезоэлектрический сейсмометр, содержащий сферическую инертную массу, три пары пьезоэлементов, оси чувствительности которых расположены по трем взаимно перпендикул рным направлени м, проход щим через центр сферической инертной .массы, и систему це.нтровки инертной массы с пружинами и толкател ми, отличающийс тем, что, с целью упрощени констру.кции и уменьшени чувствительности к неизмер емым компонентам колебаний, система центровки инертной .массы содержит плосковогнутые центрирующие элементы, расположенные меж.ду пьезоэлементами и инертной массой, .причем своей плоской стороной они прикреплены ,к пьезоэлементам, а вогнутой прилегают к сферической инертной массе.A three-component piezoelectric seismometer containing a spherical inert mass, three pairs of piezoelectric elements, the sensitivity axes of which are located in three mutually perpendicular directions passing through the center of the spherical inert mass, and an inertial mass transfer system with springs and pushers differing from that, in order to simplify the design and reduce the sensitivity to unmeasurable oscillation components, the inert mass centering system contains flat-bent centering elements located Between the piezoelectric elements and the inert mass, they are attached by their flat side to the piezoelectric elements, and the concave are adjacent to the spherical inert mass.