УСТРОЙСТВО ОПРЕДЕЛЕНИЯ И ИЗМЕРЕНИЯ МЕСТОПОЛОЖЕНИЯ ИСТОЧНИКА СЕЙСМИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЙ В ЗЕМНОЙ КОРЕ Российский патент 1994 года по МПК G01V1/00 

Изобретение относится к сейсмологии и может быть использовано для определения источников сейсмических волн в недрах.

Наиболее близким к заявленному устройству является цифровой измеритель разностей моментов вступления сейсмической волны. Известное устройство содержит приемную и индикаторную части соответственно с сейсмоприемниками и измерительными каналами. Последние включают формирователь строба, ключевую схему, счетчик, индикатор, генератор импульсов и схему обнуления.

Однако данное устройство не позволяет точно и оперативно в декартовой системе координат определить местоположение источника сейсмических волн.

Целью изобретения является автоматизация, повышение точности, оперативности и полноты получения результатов по определению местоположения источника сейсмических колебаний в земной коре с выдачей информации в готовой цифровой форме в декартовой системе координат.

В предлагаемом устройстве имеется два измерительных канала по координатам X и Y, в каждом из которых последовательно производится: получение двух отстоящих на интервале t₁-t₂ импульсов от сейсмоприемников, получение из этих импульсов строба длительностью t₁-t₂(импульс одного сейсмоприемника данной пары формирует фронт, а другого - спад строба), измерение длительности этого строба путем подсчета введенной в устройство счетной схемой числа импульсов с частотой f_ог = V_p/2 за время t₁-t₂, индикация этого числа на индикаторе в виде цифрового значения отклонения точки возникновения сейсмоволны от центра цели. Индикация осуществляется в декартовой системе координат по осям X и Y, в метрах. Индикация координат сохраняется до очередного измерения. После прихода к сейсмоприемникам сейсмоволны от очередного взрыва из фронта первого поступившего от сейсмоприемников импульса формируется импульс сброса, т. е. производится обнуление счетных схем в обоих каналах и начинается новый цикл измерений. Таким образом, сброс результатов измерения предыдущего применения в обоих каналах производится автоматически последующим сейсмическим воздействием, а не по истечении заранее заданного времени, что позволяет фиксировать и измерять все источники сейсмических волн. Введенная в устройство логическая схема в зависимости от очередности прихода импульсов от данной пары сейсмоприемников формирует знак координаты в каждом канале. Так как в каждом канале для формирования строба используют только фронт первого из пришедших от линейных сейсмоприемников импульсов, то форма и число импульсов, пришедших от данной линейки сейсмоприемников в схему формирования строба в данном цикле измерения, значения не имеют. Линейное расположение сейсмоприемников на сторонах квадрата, через центр которого параллельно сторонам проходят оси координат, является принципиально необходимым условием для формирования рабочей зоны внутри этого квадрата.

Таким образом, предлагаемое устройство обладает новыми свойствами и проявляет новые функции, не известные в науке и технике, т. е. достигается цель изобретения, а решение обладает существенными отличиями.

На чертеже изображена функциональная схема приемной и индикаторной частей устройства.

Приемная часть устройства представляет собой две пары линейно расположенных на местности на сторонах квадрата цепочки сейсмоприемников 1 и 2 (канал Х), 3 и 4 (канал Y). Выходы сейсмоприемников подключены попарно к входам формирователей 5 и 6 стробов. Выходы формирователей стробов подключены к управляющим входам соответствующих ключевых схем 7 и 8, логической схеме 9 определения знака координат и схеме 10 обнуления. К информационным входам ключевых схем подключен выход опорного генератора 11 с частотой f_ог. Выходы ключевых схем подключены к входам счетчиков 12 и 13, на выходах которых установлены цифровые индикаторы 14, 15 соответствующих каналов.

Устройство работает следующим образом.

В начальный момент времени t_о в рабочей области, ограниченной квадратом со сторонами а, происходит взрыв и возникает круговая сейсмическая волна со скоростью V_p, которая поочередно достигает сейсмоприемников в моменты времени. С приходом первого импульса от сейсмоприемников формирователь 5 строба (Y) формирует стробирующий импульс, фронт которого используется для формирования в схеме 10 обнуления импульса длительностью τ = 100 нс, который обнуляет счетчики 12 и 13 обоих каналов, после чего через открытую ключевую схему 7 на вход счетчика 12 начинают поступать импульсы опорного генератора 11 с частотой f_ог. Счет продолжается до поступления импульса от противолежащей линейной цепочки сейсмоприемников 4. Этот импульс прекращает действие строба (Y), ключевая схема 7 закрывается, счет импульсов прекращается. На индикаторе 14 фиксируется число, равное координате Y точки возникновения сейсмоволны. Знак координаты (плюс или минус) формируется логической схемой 9 определения знака координат. Процесс измерения координаты Х происходит аналогично вышеописанному. (56) Авторское свидетельство СССР N 1483243, кл. G 01 V 1/00, 1985.

Использование: в сейсмологии, в том числе для определения местоположения источников сейсмических волн в недрах. Сущность изобретения: устройство состоит из групп последовательно соединенных сейсмоприемников. Последние расположены на сторонах квадрата. Он ограничивает контролируемый полигон. Устройство содержит приемную и индикаторную части. В индикаторную часть внесены блок определения знака координат, счетная схема и цифровой индикатор координат. 1 ил.

УСТРОЙСТВО ОПРЕДЕЛЕНИЯ И ИЗМЕРЕНИЯ МЕСТОПОЛОЖЕНИЯ ИСТОЧНИКА СЕЙСМИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЙ В ЗЕМНОЙ КОРЕ, состоящее из приемной и индикаторной частей, содержащих соответственно сейсмоприемники и по крайней мере два измерительных канала с последовательно соединенными формирователем строба, ключевой схемой, счетчиком и индикатором, а также генератор импульсов и схему обнуления, отличающееся тем, что, с целью автоматизации, повышения точности, оперативности и полноты получения результатов по определению местоположения источника сейсмических колебаний в земной коре с выдачей информации в готовой цифровой форме в декартовой системе координат, приемная часть выполнена в виде квазилинейных цепочек сейсмоприемников, расположенных на противоположных сторонах квадрата и попарно подключенных к входу формирователя строба измерительных каналов, индикаторная часть дополнительно содержит логическую схему определения знака координат, подключенную параллельно к выходам формирователей строба измерительных каналов и соединенную с их цифровыми индикаторами и схемой обнуления, при этом генератор импульсов и схема обнуления подключены параллельно соответственно к ключевой схеме и счетчику измерительных каналов.