Способ определения параметров маятника горизонтального сейсмометра Советский патент 1983 года по МПК G01V1/16 

Изобретение относится к геофизическим исследованиям, преимуществен но к инструментальным сейсмометрическим наблюдениям на сейсмических станциях, и может быть использовано при контрольных определениях постоя ных параметров сейсмографов, Известен способ определения момента инерции маятника сейсмометра путем прокачки маятника на ножах, имеющих по два параллельных лезвия, одно КЗ которых совпадает с осью вращения маятника, а второесмещено образуя вспомогательную ось, сдвину тую наопределенную величину. Для осуществления способа необходимо предварительно разобрать сейсмометр отделить от него маятник, изготовить прокачные ножи, подвесить маят ник на горизонтально расположенные острия ножей и измерить периоды ка .чаний маятника вокруг основной и вспомогательной осей вращения ij . Недостатками способа являются сло ность и трудоемкость этого процесса Наиболее близким к предлагаемому является -способ определения параметров маятника сейсмометра, включающий измерение периода свободных колебани маятника, нагружение маятника дополнительным грузом, измерение периода свободных колебаний нагруженного маятника Щ . Этот способ, связанный с операция ми разборки и сборки сейсмометра, отделением от него маятника, изготов лением прокачных ножей и твердых опор для них, обладает тем же сущест венным недостатком, что к предыдущий Цель изобретения - снижение трудо емкости и повышение точности определения. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу определени параметров маятника горизонтального сейсмометра, включающему измерение периода свободных колебаний Т, нагружение маятника дополнительным грузом, измерение периода свободных колебаний нагруженного маятника Т, основанию сейсмометра придают продольный наклон, измеряют период свободных колебаний нагруженного маят{ и на Т, и период колебаний свободного ненагруженного маятника Т, а момент инерции К и приведенную длину f маят ника находят по формулам: (Т,,Т;) () fr-l-.rrrгде D - расстояние между передней и задними опорами основания С г;йсмометра j h - перепад высот задних и передней опор основания при наклоне сейсмометра; р. - ускорение силы тяжести; n,bk- масса и момент инерции дополнительного груза соответственно;L - расстояние от центра тяжести дополнительного груза до оси вращения маятника. Величина д К является постоянной для конкретного дополнительного груза и вы шсляетсн по известным формулам , Величины m и Ь определяются из непосредственных измерений, а их произведение j также являясь постоянной величиной, должно уменьшать статический момент маятника не более, чем на две треч-и его величины. Указанное уменьшение статического момента маятника является следствием того, что дополнительный груз, прикрепленный к маятнику на расстоянии L от оси вращения, направлен в противоположную сторону от центра тяжести маятника. На чертеже показан горизонтальный сейсмометр. К неподвижным элементам основания 1 прикреплен маятник 2 посредством упругих пластинок, образующих ось вращения маятника 3, занимающее положение, близкое к вертикали. Преобразователь 4 содержит неподвижный магнит и индукционную катушку 5. Неподвижная шкала 6 и подвижный указатель 7 показывают отклонение маятника от нулевого положения равновесия. Поворотами установочного винта 8 вводят продольный наклон основания сейсмометра. Боковые установочные винты 9 служат для установки маятника в нулевое положение равновесия. Боковые арретиры 10 используются для ограничения амплитуд колебаний маятника. Дополнительный груз 11 на время определения момента инерции и приведенной длины прикрепляют к маятнику посредством крепления, выполне:нного, например, в виде винта. Центр тяжести груза 11 располагают в плоскости, проходящей через ось вра.щения и центр тяжести маятника, EI противоположной стороне от него. Продольный наклон основания вводят путем вращения установочного винта на 20-30 оборотов, понижая его высоту. Величину продольного наклона oпpeдeJ яют из соотношения И плЬ II -- число поворотов винта 8; &h -- шаг резбы винта 8; D - расстояние от винта 8 до середины между боковыми винтами 9 . Благодаря применению предлагаемого способа исключаются такие деистВИЯ, как разборка сейсмометра, отделение маятника от сейсмометра, изготовление прокачных ножей и твердых опор, подвеска маятника на опоры, а также сборка и юстировка сейсмометра после окончания определения, что упрощает весь процесс определения. Трудоемкость определе.ния сокращается с двух-трех рабочих

дней до трех-четырех часов. Условия нарушения юстировки сейсмометра исключаются,

Проведенные испытания способа показали, что возможно повышение точности определений путем проведения измерений периодов при двухтрех различных величинах угла продольного наклона.

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТ РОВ МАЯТНИКА ГОРИЗОНТАЛЬНОГО СЕЙСМО МЕТРА, включающий измерение периода TO свободных колебаний маятника, нагружение маятника дополнительным грузом, измерение периода Т свобод ных колебаний нагруженного маятника отличающийся тем, что, с целью снижения трудоемкости и повышения точности определения, основанию сейсмометра придают продоль ный наклон, измеряют период Т свободных колебаний нагруженного маятериод T-i) колебаний ненагрумаятника, а момент инерции еденную длину Е маятника по формулам (ТУТ) т«-7 гр-2 ™-3 , ГМ-2 Ч л gh (т;-Т-) расстояние между передней и задними опорами основания сейсмометра; перепад высот задних и передней опор основания при наклоне сейсмометра; ускорение силы тяжести; масса и момент инерции допоя нительного груза соотвествен-р расстояние от центра тяжести дополнительного груза до оси вращения маятника.