Пьезоэлектрический сейсмометр Советский патент 1984 года по МПК G01V1/16 

Изобретение относится к геофизическим приборам, в частности к контрольно-измерительной технике, и может быть использовано для измерения параметров колебаний при вибро- и сейсмометрии. Известен пьезоэле; трический сейсмометр, содержащий корпус, инер ную массу, шесть пар пьеэоэлементов с контактными узлами и схему регистрации l . Недостатком сейсмометра является ограниченность его функциональных возможностей, поскольку в силу конструктивных особенностей прибор обладает постоянной чучвствитепьностью по всем шести компонентам колебания.. При полевых исследованиях часто возникает необходимость в оперативном изменении чувствительности прибора к Одной или нескольким комп нентам колебания. Так, например, при измерении сильных движений в эпидентральной области землетрясени (или вблизи пункта взрыва) необходи ма низкая чувствительность прибора, на значительных удалениях от источника колебаний для регистрации сейсмических волн необходимы высокочувствительные приборы. В зависимости о задач исследований иногда появляется необходимость в повышении чувствительности прибора к ротационным компонентам колебания без изменения его чувствительности к поступательным компонентам колебания или измене нии чувствительности относительно только ОДНОЙ из шести регистрируемых компонент. Сейсмометр такими воз можностями не обладает. Кроме того, из-за недостаточной устойчивости при бора к внешним воздействиям ограниче на область его применения. Так,например, прибор не может быть использован для работы в средах с повышенным давлением (на дне моря, в скважинах и др. поскольку повышенное давление, воздействуя через корпус прибора на пьезоэлементы, вызывает появление дополнительных электрических потенциалов, а при достаточно высоком давлении (несколько десятков атмосфер) может произойти разрушение пьезоэлементов. Наиболее близким к предлагаемому является пьезоэлектрический сейсмометр, содержащий корпус, инерт ную массу, соединенную посредством пьезоэлектрических элементов с центральной опорой, закрепленной на корпусе радиально-симметричными жесткими тягами.. Использован1ие центральной опоры, закрепленной на корпусе радиальносимметричными жесткими, тягами и присоединение инертной массы к ней посредством пьезоэлементов устраняет влияние внешнего давления на показания прибора И позволяет использовать его в условиях повышенных давлений 2 . Недостатком известного сейсмометра является ограниченность функциональных возможностей, поскольку невозможно изменять чувствительность и частотные характеристики компонент, а также измерять крутильные моменты колебаний. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей. Указанная цель достигается тем, что в сейсмометре, содержащем корпус, инертную массу, соединенную посредством пьезоэлектрических элементов с центральной опорой, закрепленной на корпусе радиальносимметричными жесткими тягами, центральная опора снабжена шестью сквозными отверстиями, расположенными попарно по трем равноотстоящим от ее центра взаимно перпендикулярным направлениям, лежащим в трех взаимно перпендикулярных плоскостях, пересекающихся в ее центре, при этом инертная масса выполнена в виде трех идентичных узлов, каждый из которых состоит иэ двух расположенных симметрично центральной опоре грузов, выполненных в виде набора скрепленных между собой пластин и установленных на двух параллельных штангах с возможностью перемещения вдоль них, при этом штанги свободно пропущены сквозь отверстия в опоре. На чертеже изображена принципиальная схема сейсмометра. Сейсмометр содержит корпус, состоящий из сферической оболочки 1, центральной опоры 2 со сквозными от- . верстиями 3, радиально-симметричных тяг 4, инертную массу, выполненную в виде трех идентичных узлов, каждый из которых содержит два симметричных опоре груза 5, набранных из пластин 6, с фиксаторами 7, параллельные штанги 8, контактные узлы 9 и пьезоэлементы 10. Грузы 5 установлены с возможноетью перемещения вдоль штанг 8 и закрепляются в неподвижном состоянии на нужном расстоянии от центральной опоры 2 фиксаторами 7. Штанги 8 свободно пропутдены в отверстия 3 центральной опоры 2 и крепятся к ней через пьезоэлементы 10 посредством контактных узлой 9. При этом отьерстия 3 расположены попарно в трех взаимно перпендикулярных направлениях таким образом-, что проходящие сквозь них штанги 8 нигде не пересекаются. Устройство работает следующим образом. .

ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ СЕЙСМОКЕТР, содержащий корпус, инертную массу, соединенную посредством пьезоэлектрических элементов с центральной опорой, закрепленной на корпусе радиально-симметричными жесткими тягами, отличающийс я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, центральная опора снабжена шестью сквозными отверстиями, расположенными попарно по трем равноотстоящим от ее центра взаимно перпендикулярным направлениям, лежащим в трех взаимно перпендикулярных плоскостях, пересекающихся в ее центре, при этом инертная масса выполнена в виде трех идентичных узлов, каждый из которых состоит из двух расположенных симметрично иентрашьной опоре грузов, выполненных в виде набора скрепленных между собой пластин 3 и установленных на двух параллельных штангах с возможностью пере(Л мещения вдоль них, при этом штанги свободно пропущены сквозь отверстия в центральной опоре.