ПРИБОР ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЯ Российский патент 1995 года по МПК G01V1/18 G01V1/16 

Изобретение относится к сейсмическим приемникам и может быть применено для оповещения населения о землетрясении.

Известны сейсмические приборы общего типа, позволяющие выделить необходимые компоненты упругих колебаний и провести регистрацию сейсмических колебаний на магнитной ленте или с помощью самописцев [1]
Известен виброграф, в котором для снятия информации об упругих колебаниях на пружину наклеиваются тензорезисторы и после обработки снятой посредством тензорезисторов информации регистрацию о вибрации проводят самописцем [2]
Наиболее близким к предлагаемому изобретению является сейсмограф для регистрации землетрясений [3] содержащий последовательно соединенные маятниковый сейсмометр, преобразователь механических перемещений маятника сейсмометра в электрический ток, генератор частоты, усилитель мощности (амплитудный детектор) и регистрирующий прибор. Кроме того, прототип имеет мостовую схему, фазочувствительный мост, электрически связанные соответствующим образом с перечисленными выше элементами.

Цель изобретения максимально быстро оповестить индивидуального потребителя о землетрясении малогабаритным с автономным питанием прибором, способным предупредить об опасном уровне вибрации как в дневное, так и в ночное время.

Техническим результатом, который может быть получен при осуществлении изобретения, является упрощение конструкции.

Прибор для регистрации землетрясения содержит вибродатчик, подсоединенный к генератору частоты, усилитель мощности, вход которого подсоединен к выходу генератора частоты, и регистрирующий прибор, электрически связанный с выходом усилителя мощности.

Отличается предложенное изобретение от прототипа тем, что в нем исключены мостовая схема и фазочувствительный мост. Конструкции маятникового сейсмометра и преобразователя механических перемещений маятника сейсмометра в электрический ток упрощены и функционально обобщены до вибродатчика, при этом вибродатчик выполнен с пороговой чувствительностью уровня вибрации, а регистрирующий прибор выполнен в виде звукового излучателя.

На фиг. 1 представлена функционально-принципиальная схема прибора для регистрации землетрясения; на фиг. 2 конструкция вибродатчика.

Прибор для регистрации землетрясения содержит вибродатчик 1, подсоединенный к генератору 2 частоты, усилитель 3 мощности, вход которого подсоединен к выходу генератора 2, и звуковой излучатель 4.

Вибродатчик 1 выполнен с пороговой чувствительностью уровня вибрации и снабжен источником 5 питания (малогабаритным, служащим также для запитки всех функциональных элементов прибора для регистрации землетрясения). Первый вывод источника 5 питания предназначен для подключения к "массе" и неподвижному контакту 6, а второй к входу генератора 2. Вибродатчик имеет пружинящую пластину 7, один конец которой закреплен на диэлектрическом основании 8, а другой, снабженный подвижным контактом 9, установленным с зазором 10 относительно неподвижного контакта 6. Пружинящая пластина 7 снабжена средством 11 для регулирования зазора 10, например винтом, а подвижный контакт 9, предназначенный для подключения в входу генератора 2, размещен на пружинящей пластине 7 с возможностью его замыкания с неподвижным контактом 6 от перемещения пружинящей пластины 7 при превышении заданного средством 11 для регулирования зазора 10 порога чувствительности уровня вибрации.

Пружинящая пластина 7 выполнена токопроводящей и имеет противовес 12. На фиг. 2 также изображены монтажный уголок 13, контргайка 14, клеммы 15 для монтажа, монтажные провода 16 и крепежный винт 17.

Собственная резонансная частота вибродатчика 1 определяется длиной и упругостью пружинящей пластины 7 и массой противовеса 12.

Генератор 2 частоты (фиг. 1) выполнен в виде двух связанных мультивибраторов: тактового мультивибратора, собранного на двух элементах микросхемы DD₁, DD₂, и звукового мультивибратора на двух элементах DD₃, DD₄.

Звуковой излучатель 4 (фиг. 1) выполнен в виде громкоговорителя ВА₁, подсоединенного через трансформатор Тр₁ (или последовательное сопротивление R₅) к выходу усилителя 3.

Работает прибор для регистрации землетрясения следующим образом.

При превышении порога чувствительности уровня вибрации вибродатчика происходит замыкание неподвижного контакта 6 и подвижного контакта 9, что соответствует появлению на входе микросхемы DD₁ логического "0", т.е. замыканию входа микросхемы на "массу". Тактовый и звуковой мультивибраторы формируют прерывистый тональный сигнал тревоги в течение времени, определяемом времязадающей цепью R₁ и C₁. Усилитель 3, собранный на транзисторе VТ₁, усиливает мощность сформированного сигнала тревоги до необходимого уровня для звукового излучателя 4, которым может быть, например, громкоговоритель ВА₁.

Порог чувствительности вибродатчика 1 к уровню вибрации может быть заранее отрегулирован средством 11 для регулирования зазора 10 в необходимых пределах, например начиная с 3 4 баллов, т.е. для значений колебаний, при которых могут происходить разрушения зданий и сооружений, опасные для жизни человека.

Порог чувствительности вибродатчика 1 к уровню вибрации может быть также отрегулирован, например, на значения 0,5 1 балл, так как известно, что обычно максимально сильному толчку предшествует серия толчков значительно меньших по интенсивности, разделенных временным интервалом. Поэтому индивидуальный потребитель может заранее получить информацию о возможном землетрясении и принять соответствующие защитные меры.

На корпусе прибора для регистрации землетрясения может быть нанесена градуировка с соответствующими метками, а средство 11 для регулирования зазора 10 может иметь ручку с риской для установки выбранного порога чувствительности уровня вибрации. Прибор для регистрации землетрясения может быть отрегулирован по порогу чувствительности уровня вибрации и заранее, при предварительной настройке вибродатчика 1.

Применение звукового излучателя 4, распространяющего в окружающем пространстве прерывистый тональный сигнал тревоги, позволяет максимально быстро оповестить потребителя об опасности, когда он занят какой-либо работой, не подозревает о возможном землетрясении или во время сна.

Таким образом, прибор для регистрации землетрясения на практике может широко использоваться как индивидуальное средство предупреждения о землетрясении.

В качестве вибродатчика 1 может использоваться любой известный вибродатчик или сейсмоприемник, построенный на маятниково-механическом, магнитоэлектрическом, электродинамическом и других принципах. В силу специфичности применения предложенного прибора для регистрации землетрясения, поскольку индивидуальному потребителю не требуется проведения исследований широкого диапазона компонент упругих колебаний, измерение их, регистрация в длительных временных интервалах, а индивидуального потребителя интересует лишь имеющийся в действительности уровень вибрации относительно заранее заданного опасного уровня вибраций, конструкции существующих вибродатчиков для использования в предложенном приборе могут быть значительно упрощены.

Использование: для максимально быстрого оповещения индивидуального потребителя о землетрясении. Сущность изобретения: для предупреждения об опасном уровне вибрации как в дневное, так и в ночное время прибор для регистрации землетрясения содержит последовательно соединенные вибродатчики с пороговой чувствительностью уровня вибраций, генератор частоты, усилитель мощности и звуковой излучатель, связанные между собой определенным образом, при этом использованы генератор частоты и звуковой излучатель, также выполненные определенным образом. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. ПРИБОР ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЯ, содержащий вибродатчик, который подключен к входу генератора частоты, усилитель мощности, входом подключенный к выходу генератора частоты, регистрирующий прибор, подключенный к выходу усилителя мощности, и источник питания, отличающийся тем, что в него введены переключатель, диод, конденсатор блокировки, времязадающая цепь, причем первый вывод источника питания подключен к общему проводу, а второй через переключатель и диод к первому выводу конденсатора блокировки, второй вывод которого подсоединен к общему проводу, первый вывод конденсатора блокировки подключен к входу питания усилителя мощности и через резистор времязадающей цепи к входу генератора частоты, который через конденсатор времязадающей цепи подсоединен к общему проводу, вибродатчик выполнен в виде пружинящей пластины, один конец которой закреплен на диэлектрическом основании, а другой снабжен подвижным контактом, установленным с зазором относительно неподвижного контакта, причем пружинящая пластина снабжена средством для регулирования зазора, а подвижный контакт размещен на пружинящей пластине с возможностью его замыкания с неподвижным контактом при перемещении пружинящей пластины, регистрирующий прибор выполнен в виде звукового излучателя. 2. Прибор по п.1, отличающийся тем, что генератор частоты выполнен в виде двух последовательно соединенных мультивибраторов, вход первого из которых является входом генератора частоты, а выход второго его выходом. 3. Прибор по п.1, отличающийся тем, что звуковой излучатель выполнен в виде громкоговорителя, подключенного к входу излучателя через трансформатор.