Способ определения степени затухания электродинамического сейсмоприемника Советский патент 1984 года по МПК G01V1/16 

Изобретение относится к геофизическому приборостроению и может быть использовано в сейсмометрии.

Известен способ определения степени затухания сейсмоприемника по измерению величины переменного тока подаваемого в тарировочную обмотку сейсмоприемника в фазе с выходным напряжением сигнальной обмотки и вызывающего незатухающие колебания подвижной массы сейсмоприемника СIX Однако этот способ применим только для сейсмоприемников, имеющих тарировочную обмотку, подразумевает знание, кроме собственной частоты сейсмоприемника, также массы подвижной части, коэффициентов преобразования сигнальной и тарировочной обмоток и, как следствие, имеет низкую точность определения степени затухания, так как все эти параметры изменяются от образца к образцу, и измерение их представляет собой сложные самостоятельные задачи.

Наиболее близким техническим решением к изобрет.ению является способ определения степени затухания электродинамического сейсмоприемника, включающий возбуждение сёйсмоприемника.с известной собственной частотой.одиночным электрическим импульсом и последующий анализ параметров выходного электрического сигнала. При этом определение степени затухания производится по отношению амплитуд анализируемого сигнала Г2

Недостатком известного способа является то, что при требуемой для современных сейсмоприемников степени затухания не менее 0,5 от критического ,; отношение соседних амплитуд составляет более 10, что затух Д няет точное измерение их по одному измерительному каналу. Наличие двух каналов приводит к появлению дополнительной погрешности из-за неидентичности каналов. Кроме того, первая амплитуда свободных затухающих колебаний зависит от скорости подвижной массы в момент снятия возбуждения. Чтобы подвижная масса не имела начальной скорости в этот момент длительность возбуждающего импульса должна быть не менее времени затухания свободных затухающих колебаний подвижной массы, что значительно увеличивает измерения, особенно для низкочастотных сейсмоприемников.

Целью изобретения является повышение точности измерения.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу определе-ния степени затухания электродинамического сейсмоприемника, включающему возбуждение сейсмоприемника- с известной собственной частотой, одиночным электрическим импульсом и

последующий анализ параметров выходного электрического сигнала, определяют моменты выходного электрического сигнала через ноль и измеряют временной интервал между вторым и

третьим переходами, по значениям длительности которого и собственной частоты сейсмоприемника определяют степень затухания.

Известно, что для колебательной

системы второ э порядка, какой по существу является сейсмоприемник, степень затухания определяется следующим образом:

w

HI

/i--где f - собственная частота сейсмоприемника;f - условная частота свободных

затухающих колебаний подвиж ной массы сейсмоприемника.

В реальных сейсмоприемниках, при возбуждении их одиночным электрическим импульсом, электрический сигнал на выходе имеет два ясно выраженных условных полупериода собственных зату хающих колебаний подвижной массы, Одна ко-момент первого перехода сигнала через ноль зависит также от переходного процесса, обусловленного электрическими параметрами сейсмоприемника: индуктивностью и сопротивлением катушки сейсмоприемника, сопротивлением шунта и, кроме того, входным импедансом измерительного канала. Поскольку степень затухания определяется разностью собственной

частоты сейсмоприемника и условной частоты свободных затухающих колебаний подвижной масйы (1), то даже небольшая погрешность определения последней приводит к значительной

погре лности определения этой разности, а следовательно, и степени затухания. Последующие моменты времени пересечения сигналом нуля являются уже функцией только свободных затухающих колебаний подвижной массы. Поэтому условная частота этих колебаний определяется как

б

(2)

f

г- длительность интервала врегдемени между вторым и третьим переходом сигнала через ноль. Отсюда степень затухания равна

w

ft

(3)

2Cf

На чертеже приведена одна из возможных схем устройства дутя определения степени затухания предлагаемым способом.

Сейсмоприемник 1 возбуждается импульсным генератором 2 тока. Электрический сигнал сейсмоприемника усиливается усилителем 3 и через фильтр 4 подается на ноль-орган 5. Логическая схема 6 выделяет интервал времени между вторым и третьим переходом сигнала через ноль. Измеритель временных интервалов 7 преобразует длительность импульса в цифровой код, поступающий в арифметическое устройство 8, которое производит вычисление степени затухания по формуле (3). Результат вычислений выда-. ется блоком индикации 9.

Погрешность предлагаемого способа состоит из погрешности определения

моментов перехода электрического сигнала через ноль, преобразования длительности импульса в цифровой код и определения собственной частоты сейсмоприемника. Первые две составляющие погрешности составлгпот сотые доли %, а собственная частота сейсмопрнемника в настоящее время определяется с точностью до десятых долей процента.

Таким образом, суммарная погрешность способа измерения степени затухания определяется погрешностью измерения собственной частоты сейсмоприемника и составляет менее 1%.

5

Положительный эффект способа состоит в повышении точности измерения и оперативности контроля параметров Сейсмоприемников, что особенно важно в условиях его массового использования..

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СТЕПЕНИ ЗАТУХАНИЯ ЭЛЕКТРОДИНАМИЧЕСКОГО СЕЙСМОПРИЕМНИКА, включающий возбуждение сейсмоприемника с известной собственной частотой одиночным электрическим импульсом и последующий анализ параметров выходного электрического сигнала, отличаю -щийс я тем, что, с целью повышения точности измерения/ определяют моменты перехода выходного электрического сигнала через ноль и измеряют временной интервал между вторым и третьим переходами, по значениям длительности которого и собственной частоты сейсмоприемника определяют степень затухания. 00 со оо