SU890307A1 - Устройство дл автоматической стабилизации нулевого положени ма тника - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к технике ,и методике -геофизических исследований , в частности к методам и аппарат ре дл  сейсмических наблюдений и может быть использовано при измерении сейсмических колебаний, а также колебаний зданий, инженерных сооружений и т.п. приборами ма тникового типа. Известно устройство подстройки нулевого положени  ма тника сейсмометра , содержащее исполнительную часть и управл ющий узел, исполни- тельна  часть мен ет положение точки подвеса пружины и создает момент, измен ющий положение ма тника . Однако така  система не обеспечивает достаточной точности подстройки нулевого положени . Механические элементы исполнительной части системы С храповые кол1еса, регулировочный винт и др, имеют зону нечувствительности , что ограничивает возможности получени  необходимой точности Исполнительна  часть системы подстройки включаетс  при определенном смещении ма тника, которым обусловливаетс  точность стабилизации.- Это смещение не может быть очень малым, так как определ ет.частоту включени  исполнительной части системы, и, в конечном итоге, ее надежность. Кроме то- го, стабилизаци  подобным способом вызывает возмущение ма тника, что приводит к возникновению переходных процессов, которые при съеме геофизической информации .через фильтры могут иметь значительную длительность . Известен также способ линейной стабилизации нулевого положени  ма тника , заключающийс , в создании проти-. водействующего момента стабилизации, пропорционального смеще1ш  ма тника. В системах, работающих по этому способу , дл  силового воздействи  на ма т-. ник используют различные преобразователи электрического сигнала в силу: электромагнитные катушки, кольца Гельмгольца и т.п. Эти элементы совместно с фильтром нижних частот образуют цепь обратной св зи.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому  вл етс  система автоматической баллансировки ма тника вибрографа, содержащее соединенные последовательно преобразователь перемещени  ма тника, фильтр HWKtuix частот, и элемент силового . воздействи  на ма тник, выполненный в виде балансирующей катушки, в электромагнитное поле которой помещен посто нный магнит, укрепленный на ма тнике С-.

Однако така  система имеет узкий диапазон допустимых смещений ма тника , так как элементы цепи обратной св зи обладают ограниченной, зоной линейности. Система не обеспечивает необходимой точности стабилизации, так как ошибка стабилизации возрастает пропорционально смещению ма тника , а значит необходима периодическа  перенастройка прибора вручную или полуавтоматически.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности стабилизации нулевого положени  ма тника в широком диапазоне смещений.

Указанна  цель достигаетс  тем, что в устройство дл  автоматической стабилизации нулевого положени  ма тника сейсмометра, содержащее соединенные последовательно преобразователь перемещени  ма тника, фильтр нижних частот и элемент силового воздействи  на ма тник, введено устройство компенсации, .содержащее управл юпщй и исполнительный блоки, подключенное параллельно элементу силового воздействи  к выходу фильтра нижних частот, ко входу которого подключен блок формировани  сигнала, пропорционального скорости изменени  момента компенсации, управл ющий бло устройства компенсации выполнен в виде реле.

Полученна  двухконтурна  автоматическс1Я система стабилизации позвол ет с высокой -ТОЧНОСТЬЮ стабилизировать нулевое положение ма тника с помощью элемента силового воздействи  и автоматически проводить компенсацию , т.е. разгрузку линейного контура стабилизации .при достижении допустимой величины-ошибки стабилизации Ч. смещени ). При компенсации

сигнал, поступающий с блока формировани  сигнала, пропорционального .скорости изменени  момента компенсации , уменьша  величину выходного напр жени  фильтра, тем самым уменьшает момент, создаваемый элементом, силового воздействи . При этом момент, действующий на ма тник со стороны системы, остаетс  посто нным и,

0 следовательно, возмущени  ма тника не происходит.

На чертеже представлена блоксхема устройства автоматической стабилизации нулевого положени  ма тйи5 ка сейсмометра.

Устройство содержит ма тник 1, преобразователь 2 .перемещени  ма тника , фильтр 3 нижних частот и элемент 4 силового воздействи , соединенQ ные последовательно, а также устройство 5 компенсации, включающее управл ющий 6 и исполнительный 7 блоки, и блок 8 формировани  сигнала, пропорционального скорости изменени 

5 момента компенсации. Управл ющий блок устройства компенсаций выполнен в виде электронного реле с зоной нечувствительности и гистерезисом. Преобразователь 2 перемещени  ма тника выдает сигнал, пропорциональный смещению ма тника 1. Через фильтр 3 нижних частот сигнал поступает на элемент 4 силового воздействи  на ма тник и управл ющий блок 6 устройства 5 компенсации. Элемент 4 создает стабилизирующий момент, действующий на ма тник и уменьшающий его смещение.

При возрастании смещени  ма тника увеличиваетс ,напр жение на выходе фильтра 3 нижних частот, которое при достижении порога срабатывани  реле управл ющего блока 6 приводит к включению устройства 5 компенсации. Под действием сигнала ,с управл ющего блока 6 исполнительный блок 7 устройст .ва 5 компенсации мен ет один из параметров ма тника, что приводит к возникновению момента компенсации, действующего на ма тник. Дл  исключени  возмущени  ма тника выполн ют условие посто нства суммы действую Ш51х на ма тник моментов стабилизации и компенсации. Дл  этого сигнал, пропорциональный скорости изменени 

5 момента компенсации, подают с блока 8 на вход фильтра 3 нижних частот, уменьша  напр жение .на его выходе и, соответственно,- измен   момент.

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Устройство для автоматической стабилизации нулевого положения маятника сейсмометра, содержащее соединенные последовательно преобразователь перемещения маятника,, фильтр нижних частот и элемент силового воздействия на маятник, . отличают еIII е с я тем, что, с целью повышения точности стабилизации в широком диапазоне смещений, в него введено устройство компенсации, содержащее управляющий и исполнительный блоки, подклю*^5 ченное параллельно элементу силового воздействия к выходу фильтра нижних частот, ко входу которого подключен блок формирования сигнала, пропорционального скорости изменения момента J0 компенсации, а управляющий блок устройства компенсации выполнен в виде реле.