SU842678A1 - Сейсмоприемник - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к измерительной технике, в частности к приборам, прецназначенным дл  измерени  параметров вибраций и колебаний почвы и сооружений путем регистрации разности смешений инерт ной массы и корпуса прибора. Известны сейсмоприемники, содержащие корпус, в котором находитс  инерци жна  масса, упругую опору дл  компенсации весе инерционной массы и регистрирующее устройство 1. Недостатками этих сейсмоприемников  вл етс  их невысока . чувствительность на низких частотах. Наиболее близким к предлагаемюлу  вл етс  короткопериодный сейсмический датчик с магшггным подвесом вверпвонвов массы который содержит обращенные друг к другу одноимвшыми полюсами неподвижные мерниты , один подвижный,  вл ющийс  вместе со СБОИМ магнитопроводом инертной массой и две индукционные катушки 2. К недостаткам известного сейсмоприем- ника относ тс  мала  чувствительность прв ;регистрации низкочастотных колебаний ма- ,ой амплитуды из - за низкого уровн  ЭДС наводимой в рабочей катушке, зависимость сопротивлени  катзгшек от температуры ок ружаюшей среды и (увеличенные габариты, поскольку инертной массой  вл етс  массивный магнитопровод сложной формы. Цель изобретени  - увеличение чувствительности на низких частотах при уменьшении габаритов устройства. Указанна  цель достигаетс  тем, что в сейсмоприемнике, содержащем ферромагнитный корпус, два магнита, обращенных один к а угому оаноименными полюсами, причем первый закреплен в нижней части корпуса, а второй установлен на корпусе с во9 4ожностью перемещени  и инерционную массу, состо щую из магнита с маг нитопровод(, второй магнит установлен в верхней части корпуса, а инерционна  масса содержит дополнительный магнит с магнитопроводом, обращенный разноименным полюсом ко второму магниту , а между

магнитопровоцами, имеющими рааиальные выступы , расположена дополнительна  масса , изготовленна  из диамагнитного вещества , причем напротив каждого выступа расположен магниточувствительный элемент, присоединенный к корпусу, при этом магнит чувствительные элементы, относ щиес  к каждому магнитопроводу, соединены последовательно . На фиг. 1 представлен сейсмоприемник; на фиг. 2 - разрез А - А на фиг. 1. Сейсмоприемник содержит ферромагнитный корпус 1, в верхней и нижней част х которого закреплены неподвижные посто нные магниты 2 и 3, обращенные друг к другу оаноименными полюсами . Т жела  инерционна  масса 4 изготовленна  из диамагнитного вещества, например свинца, зажата через магнитопроводы 5 и 6 , имею щие радиальные выступы, между подвижными магнитами 7 и 8. Напротив каждого радиального выступа магнитопроводов 5 и 6, которые конструктивно выполнены одинаковыми , на корпусе 1 закреплен маг- ниточувствительный элемент 9, например магниторезистор, причем магниточувствительные элементы, относ щиес  к каждому магнитопроводу, соединены между собой последовательно, образу  два р да, и вклю чаютс  в разные плечи мостовой: измери- тельной схемы сейсмопрйемника. Устройство работает следующим образом При вибрационных или колебательных воздействи х корпус 1 сейсмопрйемника смещаетс  относительно инерционной массы благодар  наличию м гкой подвески ее относительно корпуса. Это приводит к взанм ному перемещению магнитопроводов 5 « 6 относительно магниточувствителы1ых элементов , измен ющих свои параметры в зависимости от величины пронизывающего их магнитного потока, который в предлагаемом устройстве максимален вблизи радиальных выступов магнитопроводов 5 и 6. Дл  обеспечени  линейности выходного сигнала и большого динамического диапазона по амплитудам, входных воздействий необходимо , чтобы рассто ние между магнитогпроводами 5 и 6 отличалось от рассто ни  межоу р цами i магниторезисторов 9 на величину вертикального размера маг- ниторюзистора, т.е. чтобы в исходном состо нии магнитные потоки пронизывали половину площади магниторезисторов. Под

аействием вибраций измен ютс  положени  магнитопроводов относительно магниточувствительных элементов а, следовательно , магнитные потоки, проход щие через

них, что приводит к соответствующим изменени м параметров элементов. При этом в одном р де параметры, например сопротивлени  магнитррезисторов, увеличиваютс  там, где увеличиваетс  перекрытие магнигистрацив низкочастотных колебанвй малой ампл туаы, а также, допускает нспольаова-. вне его в качестве направленного гидроакустического приемвкка. торезисторов магнитопроводом, а в другом уменьшаютс . Включение р дов, состо щих из последовательно соединенных магниторезисторов , в разные плечи электрической мостовой измерительной схемы с дифференциальным усилителем позвол ет осуществить компенсацию вли ни  температуры на результаты измерений и повысить чувствитель ность . Кроме того, применение в каждом р де Л последовательно соединенных независимых магниторезисторов, т.е. использование принципа группировани , дополнительно позвол ет повысить разрешающую способность сейсмопрйемника, поскольку в этом случае отнсшение собственных шумов р да магниторезисторов к полезному сигналу уменьшаетс  в Чп раз. Использование дл  создани  ь.агнитных потоков, пронизывающих магниточувствительные элементы тех частей пол  нодвиж )ных магнитов, которые не участвуют в организации магнитной подвески, позвол ет избавитьс  от необходимости введени  дополнительных магнитов и , следовательно, ограничить размеры сейсмопрйемника. Кроме того, применение небольших магнито- проводов подвижных магнитов и дополнительной массы, изготовленной из т желого диамагнитного материала и заполн ющей практически всё внутреннее пространство сейсмопрйемника, позвол ет уменьшить его габариты, В результате проведенных лабораторных испытаний макета сейсмопрйемника, имевшего размеры значительно меньше, чем известный сейсмоприемник, были получены следующие характеристики: собственна  резонансна  частота 0,3 Гц (в два раза меньше, чем у известного), порог чувствительности по смещению инерционной массы относительно корпуса при отношении сигнал/шум, равном- ецинице, при частоте 1 Гц 6,5 1СГ, м, что, по крайней мере, в 1ОО раз меньше, чем у известного. Это позвол ет использовать -предлагаемый тип сейсмопрйемника в автономной, например донной или скважинной аппаратуре дл  реФормула ваобретеви  Сейсмоприемнвк, содержащий ферромаг нитный корпус, два магнита, обращенных один к другому одноименными потосами, причем первый закреплен в нижней части корпуса, а второй установлен на корпусе с возможностью перемешени  и инерционн Mdccy, состо щую из магнита с магнитопроводом , отличающийс  тем, что, с целью увеличени  чувствительности на низких частотах при уменьшении габаритов , второй магаит установлен в верхней части корпуса, а инерционна  масса содержит дополнительный магнит с магнитопроводом , обращенный разноименным полюсом ко вторсллу магниту, а между магнитопроводами , имеющими радиальные выступы, расположена дополнительна  ма са , изготовленна  нз диама гнитного вещее тв1а, причем напротив каждого выступа расположен магниточувстввтепьный элемент , присоединенный к корпусу, прв этом магниточувствительные элементы, отно-, с щиес  к каждому магнигопровопу, соединены последовательно. Источники ннфо(«ации , прин тые во при мссоергиав 1.. Иориш Ю.Н. В брометрв . М., Изд. Машиностроительной литературы , 1963, с. 529 - 74О. 2. Фецосеенко Н.Е., Девисков А.С.   Йорданов Н.Д. Короткопериодный сайсмвческий датчик на магнитном поавесв. Сб. Сейсмичедкие приборы , №9, 1976, с. 21 - 27.

А-А

09t.l

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Сейсмоприемник, содержащий ферромагнитный корпус, два магнита, обращенных один к другому одноименными полюсами, причем первый закреплен в нижней части корпуса, а второй установлен на корпусе с возможностью перемещения и инерционную массу, состоящую из магнита с магнитопроводом, отличающийся гем, ю что, с целью увеличения чувствительности на низких частотах при уменьшении габаритов, второй магнит установлен в верхней части корпуса, а инерционная масса содержит дополнительный магнит с маг- <5 нитопроводом, обращенный разноименным полюсом ко второму магниту, а между магнитопроводами , имеющими радиальные выступы, расположена дополнительная мас са , изготовленная из диамагнитного вещества, причем напротив каждого выступа расположен магниточувствительный эле. мент, присоединенный к корпусу, при этом магниточувствительные элементы, относящиеся к каждому магнитопроводу, соединены последовательно.