Способ определения центра сейсмических колебаний и сейсмодатчик для его реализации Российский патент 2018 года по МПК G01V1/16 G01V9/00 G01F23/02 

Настоящее изобретение относится к сейсмологии и, в частности, может быть использовано для проведения широких научных исследований в сфере сейсмологии.

Известен способ определения параметров землетрясения посредством сейсмодатчика, содержащего корпус, внутри которого размещен чувствительный элемент, выполненный в виде волоконного световода, снабженного инертной массой. На локальном участке волоконного световода, составляющем чувствительный элемент датчика, поперечное сечение световода уменьшено и/или продольная ось подвергнута изгибу, см. RU 2184383, G01V 1/16, G01H 9/00 от 25.05.2000.

Известен также способ определения параметров землетрясения посредством сейсмографа, содержащего рабочий элемент в виде жидкой инерционной массы (молекулярно-электронной), три идентичных взаимно ортогональных сейсмодатчика, блок аналоговой обработки сигнала, поверх которого размещен 24-разрядный цифровой регистратор, см., например, http://www.xn--e1aalmalqbco.xn--p1ai/tech.html

Однако, известный сейсмограф не выполняет своих функций при силе землетрясения уже в 5, 6 баллов по шкале Рихтера, либо сам разрушается, либо разрушаются электрические сети, питающие его, что не позволяет определить параметры землетрясения, например центр сейсмических колебаний и другие показатели..

Целью разработки данного изобретения является достижение технического результата по расширению функциональных возможностей, за счет определения центра сейсмических колебаний, а также повышение надежности приборов измерения параметров землетрясения.

Указанный технический результат для способа определения центра сейсмических колебаний достигается тем, что сейсмодатчики размещают в различных точках зоны предполагаемой сейсмической активности на поверхности и в земле, с понижением уровня углубления, отмечают места их установки на географической карте, после землетрясения фиксируют максимальные значения сейсмических колебаний путем съема показаний с установленных сейсмодатчиков, если центр землетрясения находится в зоне их расположения, проводят линии связующие точки установки сейсмодатчиков, начиная от малых значений силы колебаний к большим и далее, точка или область их пересечения будет являться центром землетрясения, если центр находится вне зоны расположения сейсмодатчиков, то линии направления от сейсмодатчиков с малыми значениями показаний к сейсмодатчикам с большими значениями экстраполируют на карте размещения сейсмодатчиков до точки или зоны пересечения линий экстраполяции, которая будет являться центром сейсмических колебаний.

Указанный технический результат для устройства, реализующего способ, достигается тем, что в известном устройстве, содержащем рабочий орган, предлагается рабочий орган выполнить ввиде, закрытого прозрачным колпаком, прозрачного герметично закрытого сосуда, с жесткими стенками, наполовину заполненного цветной жидкостью, в котором вертикально установлена линейка с миллиметровыми рисками вдоль одного ее края и цифровыми метрическими значениями вдоль другого,

Изобретение поясняется графическими материалами. На Фиг. 1 показана конструкция сейсмодатчика, на Фиг. 2 представлено поле сейсмических колебаний с центром землетрясения, расположенным в поле размещения сейсмодатчиков, на Фиг. 3 представлено поле сейсмических колебаний с центром землетрясения, расположенным за границами расположения сейсмодатчиков, на Фиг. 4 представлена схема расположения сейсмодатчиков с углублением в земле.

Изобретение с обозначениями на рисунках включает:

1. прозрачный, герметично закрытый сосуд;

2. цветная жидкость;

3. линейка с цифровыми метрическими значениями вдоль одного края и миллиметровыми рисками вдоль другого края;

4. защитный колпак;

5. метрические обозначения

6. риски миллиметровые;

7. поле предполагаемого сейсмического воздействия с размещенными на нем сейсмодатчиками.

8. поле предполагаемого сейсмического воздействия с центром колебаний за его границами с размещенными на нем сейсмодатчиками.

Сейсмодатчик для реализации способа определения центра сейсмических колебаний состоит из прозрачного герметично закрытого сосуда 1 с жесткими стенками, наполовину заполненного цветной с жидкостью 2, в которой вертикально установлена линейка 3. В сосуде 1 линейка 3 имеет вдоль одного края цифровые метрические значения длины 5, а вдоль другого края миллиметровые риски 6, см. Фиг. 1. Поле предполагаемого сейсмического воздействия, с расположенными на нем сейсмодатчиками, представлено на Фиг. 2. На Фиг. 3 представлено поле предполагаемого сейсмического воздействия с расположенными на нем сейсмодатчиками, при котором центр колебаний расположен за его границами.

Изобретение реализуется следующим образом.

Сейсмодатчики устанавливают в земле, на равную глубину в различных точках поверхности, см. Фиг. 2, с понижением в глубину предполагаемой зоны сейсмических колебаний (известна по статистике землетрясений), см Фиг. 1 и закрывают прозрачными, герметичными защитными колпаками 4, которые позволяют защитить сосуды 1 от механических повреждений и исключают выпаривание цветной жидкости 2 под воздействием солнца. Установка сосудов 1 в земле производится так, чтобы была обеспечена возможность наблюдения показаний на линейке 3, см. Фиг. 1.

Для фиксации показаний сейсмодатчиков, располагаемых с понижением в глубину земли, рисуется схема разреза земли и точки их расположения, см. Фиг. 4.

В сосудах 1 периодически контролируют уровень цветной жидкости 2, который должен быть постоянно одинаковым во всех сосудах. Во время землетрясения происходят всплески цветной жидкости 2, которые западают в риски 6 на линейке 3, оставляя в них свой окрашенный след. После окончания землетрясения во всех сосудах 1 фиксируют максимальную высоту всплеска жидкости, которые затем сопоставляют с цифровым метрическим значениями 5 длины, на другом краю линейки 3. На географической карте зоны проявления сейсмических колебаний, в местах установки сейсмодатчиков наносят значения высоты всплесков подкрашенной жидкости 2 в миллиметрах, см. Фиг. 2, 3. По этим значениям определяют различные показатели и параметры землетрясения и, в частности, центр сейсмических колебаний, который может находиться, как в зоне расположения сейсмодатчиков, см. Фиг. 2, так и за ее пределами, см. Фиг. 3.

В первом случае, когда центр землетрясения находится в зоне расположения сейсмодатчиков поиск центра землетрясения осуществляют следующим образом. На карте проводят линии от малых значений показаний сейсмодатчиков к большим. Геометрическое место точек пересечения линий вокруг большего значения будет являться очагом землетрясения.

Но, часто центр землетрясения располагается за границей поля расположения сейсмодатчиков. В этом случае также проводят линии от точек расположения сейсмодатчиков с малыми значениями к большим и продолжают дальше до их пересечения. Пересечение может быть в одной точке, но может быть и в разных. В этом случае точки пересечения обводят линией, которая и будет обозначать зону возникновения сейсмических колебаний.

Нахождение центра землетрясения позволяет определить естественное оно или искусственное. В первом случае дальнейшие исследования помогут, используя RU 2625133, минимизировать последствия сейсмического воздействия. Во втором случае следует предположить об атаке тектонического нападения.

Данное изобретение является новым, ранее неизвестным, что говорит о его соответствии критерию патентоспособности - новизна.

Изобретение может быть реализовано в любой слесарной мастерской, что говорит о его соответствии критерию патентоспособности - промышленная применимость.

Изобретение относится к сейсмологии и, в частности, может быть использовано для проведения широких научных исследований в сфере сейсмологии. Предложен способ определения центра сейсмических колебаний, согласно которому сейсмодатчики размещают на поверхности и в земле с понижением уровня углубления в различных точках зоны предполагаемой сейсмической активности. Отмечают места их установки на географической карте, а после землетрясения фиксируют максимальные значения сейсмических колебаний путем съема показаний с установленных сейсмодатчиков. Если центр землетрясения находится в зоне их расположения, проводят линии, связывающие точки установки сейсмодатчиков, начиная от малых значений силы колебаний к большим и далее. Точка или область их пересечения будет являться центром землетрясения. Если центр землетрясения находится вне зоны расположения сейсмодатчиков, то линии направления от сейсмодатчиков с малыми значениями показаний к сейсмодатчикам с большими значениями экстраполируют на карте их размещения до точки или зоны пересечения линий экстраполяции, которые будут являться центром или зоной сейсмических колебаний. Также заявлено устройство, реализующее способ определения центра сейсмических колебаний, содержащее рабочий орган. Предлагается рабочий орган выполнить в виде закрытого прозрачным колпаком 4 прозрачного герметично закрытого сосуда с жесткими стенками, наполовину заполненного цветной жидкостью, в котором вертикально установлена линейка с миллиметровыми ризками вдоль одного ее края и цифровыми метрическими значениями вдоль другого. Технический результат - расширение функциональных возможностей за счет определения центра сейсмических колебаний, а также повышение надежности приборов измерения параметров землетрясения. 2 н.п. ф-лы, 4 ил.

1. Способ определения центра сейсмических колебаний, включающий размещение сейсмодатчиков в зоне предполагаемой сейсмической активности, отличающийся тем, что сейсмодатчики размещают на поверхности и в земле с понижением уровня углубления в различных точках, отмечают места их установки на географической карте, после землетрясения фиксируют максимальные значения сейсмических колебаний путем съема показаний с установленных сейсмодатчиков, если центр землетрясения находится в зоне их расположения, проводят линии, связывающие точки установки сейсмодатчиков, начиная от малых значений силы колебаний к большим и далее, точка или область их пересечения будет являться центром землетрясения, если центр землетрясения находится вне зоны расположения сейсмодатчиков, то проводят линии от сейсмодатчиков с малыми значениями показаний к сейсмодатчикам с большими значениями и экстраполируют их на карте размещения до точки или зоны пересечения линий экстраполяции, которые будут являться центром или центральной зоной сейсмических колебаний.

2. Сейсмодатчик для реализации способа определения центра сейсмических колебаний по п. 1, содержащий рабочий орган, отличающийся тем, что рабочий орган выполнен в виде закрытого прозрачным колпаком прозрачного герметично закрытого сосуда с жесткими стенками, наполовину заполненного цветной жидкостью, в котором вертикально установлена линейка с миллиметровыми ризками вдоль одного ее края и цифровыми метрическими значениями вдоль другого.