Многомаятниковый сейсмометр Советский патент 1984 года по МПК G01V1/16 

Изобретение относится к геофизическим приборам и может быть исполь зовано в сейсмометрии при исследовании землетрясений, взрывов и промышленных вибрационных процессов Известны многомаятниковые сеймографы, содержащие набор поляризован ных сейсмометров, общий магнитный блок, осветитель, оптическую систему, лентопротяжный механизм, фотоноситель записи П. Однако использование в полном объеме принципа сейсмографа и осциллографической записи колебательного процесса на фотобумагу, необходимость непрерывного снабжения системы электрическим током снижают надежность работы указанных многомаятниковых сейсмографов и удорожают процесс эксплуатации. Наиболее близким к изобретению является многомаятниковый сейсмомет содержащий корпус и набор сферических маятников, соединенных с корпусом упругими подвесами (многомаятниковый .сейсмометр ИГИС), : Сейсмометр содержит набор сфериче ских маятников весом 1,65 кг каждый с периодами от 0,05 до 1,2 с и логарифмическими декрементами колеб ния 0,15 - 0,40. В верхней части подвес каждого маятника запрессован в резиновую пробку, которая регулирует жесткость и затухание маятника Сейсмическое движение записывается иглой на сферическом закопченном стекле. При обработке полученных да ных используется только одна величина - максимальный размах иглы, т.е. удвоенная амплитуда колебаний 2j . Недостатками известного многомая никового сейсмометра являются неста бильность во времени периода колеба НИИ и затухания,зависящих от свойств используемой резины в пробках,наличи неподдающегося учету трения между стальной иглой и стеклом, нераздель ность датчика и регистрирующего эле мента, что усложняет работ5 прибора в сырых поме;цениях, сложность установки прибора Б рабфчее положение и его эксплуатацию. Цель изобретения - повьпиеиие надежности, экономичности ;-; информати ности. Указанная цель достигается тем. что многомаятниковый сейсмометр. содержащий корпус и набор сферических маятников, соединенных с корпусом упругими подвесами, дополнительно содержит магнитоэлектрические преобразователи, выполненные в виде скрепленных с маятниками сферических сегментов, расположенннлх в зазорах магнитных систем и снабженных двухсекционными катушками с щаговой послойной намоткой, причем витки каждого слоя расположены с угловым сдвигом, а итоговьй угловой сдвиг не превышает 90°, кроме того, упругие, подвесы выполнены в виде бипружинньгх втулок с коаксиально расположенными гибкими нерастяжимыми вставками, а двухсекционные катушки электрически соединены с блоком гальванометров . На фиг.1 показан прибор, вид сбоку; на фиг. 2 - то же, вид сверху, на фиг. 3 - пружинная вставка; на фиг. А - намотка катушки. Мгогомаятпиковый сейсмометр содержит набор сферических немагнитных маятников 1, имеющих возможность фиксировать в любом направлении горизонтальное движение осг{оваиия прибора. Маятник, может вертикально передвигаться и закрепляться на стержне 2, который в верхней части соединен бипружинной втулкой 3 различной длины и толщины у маятников с различными периодами колебаний. Втулки 3 в верхней части укрсплены в металлических зажимах в кронштейнах 4, входящих своими концами в вертикальную опорную стойку 5. Кронштейны 4 к стойке 5 крепятся на различной высоте, Ниже кронштейнов 4 к стойке 5 укрепляются лопатообразные опоры 6 парных дилиндримескик махнитов 7 со сближенными разноименными полюсами, в сферическом зазоре которых подвешены рамки с рабочими катушками 8 иа трехрожковых подвесах 9. Верхний магнит крепится к опорной стойке при помощи консоли 10, несущей арретир маятника. Сейсмометр укрыт когкухом 11. В бипружи1 ной втулке 3 используются тфужипы 12 со встрйч)1ой навивксй, азделен ые вставками 13 в аиде ;г;.пасгмассовых трубок, что необходио для обеспечения гибкости системы з горизонтальном и зхксткости з вс-ргикг: 5ь}.зом направлениях, амотка катушек (фиг, 4) производится на легком сферическом сегмецте в двух полукруглых секциях в одном направлении с обводом проводника по большой окружности вне зазо ра магнита со сдвигом на малый угол витков каждого вышележащего слоя наматываемого провода. Максимальный возможньй поворот слоев в конце намотки по отношению к направлению первого витка не должен превышать 90. Вывод всех нерабочих частей витков из зазора магнита необходим для того, чтобы не допустить возник новение встречного тока в витках. При движении рамки в любом направлении, кроме вертикального, максимальный ток возникает в витках, расположенных перпендикулярно напра лению движения, в витках, расположенных под углом к линии движения, вырабатывается ток Меньшей силы, который складывается с током перпендикулярных витков. Сейсмометр снабжен блоком гальва нометров, соединенных с двухсекцион ными катушками 8. Для индикации амп туды сейсмического движения з блоке гальванометров используется комплект стрелочньпс гальванометров по числу необходимых значений перио дов и затуханий колебаний, т.е. кол чественно соответствующих числу маятников и-имеющих по две легких безынерционных шторки, раздвигаемых стрелками., Многомаятниковый сейсмометр работает следующим образом. 514 В рабочее положение прибор приводится путем разарретирования маятников и сближения шторок всех гальванометров со стрелками. При перемеш:ении основания прибора, вызванного землетрясением или другим колебательным процессом, вследствие инерции маятникового подвеса возникает ЭДС, заставляющая двигаться стрелки гальванометров и раздвигать шторки пропорционально максимальной величине сейсмического смещения. Так как спектр землетрасения обладает широкой полосой частот колебаний, раздвижение шторок гальванометров, соединенных с катушками маятников, имеющих различные периоды собственных колебаний и затухания, различно. Считывание показаний может осуществляться либо визуально, либо путем фотографирования всех гальванометров одновременно. При этом получается спектральная картина сейсмического движения без использования первичной обработки полученного материала и вычислений. После снятия показан1 й гальванометров прибор подготавливается к работе путем сдв гжения шторок со стрелками гальванометров. Преимуществами предлагаемого сейсмометра являются возможность оперативного получения сейсмической информации в широком частотном диапазоне, а также повышение точности и надежности. Связанное с использованием стабильных по параметрам подвесов маятников и разнесением сейсмометра и системы регистрации.

МПОГОМАЯТНИКОВЫЙ СЕЙСМОМЕТР, содержащий корпус и набор сферических маятников, соединенных с корпусом упругими подвесами, о т ч а ющ и и с я тем, что, с целью повышения надежности, экономичности и информативности, он дополнительно содержит магнитоэлектрические преобразователи, выполненные в виде скрепленных с маятниками сферических сегментов, расположенн1)1Х в зазорах магнитных систем и снабженных двухсекционными катушками с шаговой послойной намоткой, причем витки каждого слоя расположены с угловым сдвигом, а итоговьпЧ угловой сдвиг не превышает 90, кроме того, упругие под весы выполнены в виде бипружинных втулок с коаксиально расположенными гибкими иерастяжимыми вставками, а двухсекционные катушки электрически соединены с блоком гальванометров.

Начальные Витки

Фиг.Ц Конечные Витки