Пьезоэлектрический сейсмоприемник Советский патент 1984 года по МПК G01V1/16 

I Изобретение относится к измерительной :технике, в частностн к устройствам, преобразующим механические колебания в электрические, и может быть использовано в виброMBTpHHj сейсмологии и сейсморазведке, Известен пьезоэлектрический сейсмометр, содержащий сферическую инертную массу, три пари пьезоэле-. ментов, оси чувствительности которы расположер1ы по трем взаимио перпен дикуляр1 ым направлениям i1 „ Недостатком сейсмометра является наличие в нем статического воз-действия инертной массы на пьезо элемспты, что снижает чувствительность пьезоэлементов. Кроме того, сейсмометр имеет неравномерную характеристику направленности, эаг трудняющую обработку регистрируемых материалов. Наиболее близким к изобретению является Пьезоэлектрический сейсмоприемник, содержащий герметичный корпусS полностью заполненный жидкостью, и упруго подвешенную в корпусе инертну э массу с полостью, в которой с зазором размещен экран соеднненный- с инертной массой посредством стержневого пьезозлемент.а консольно укрепленного на инертной массе, причем экран выполнен полыг В известном сейсмоприемнике устране но статическое воздействие инертрюй массы на пьезозлемент 2 , Недостатком известного устройств является отсутствие возможности обе печения круговой равномерной ..циагра мы направленности в силу того, что геометрня полости в инертной массе. конструкция экрана и пьезоэлемента допускают измерения колебаний лишь s одном горизонтальном направлении Цель изобретения - расширение функциональн 1Х возмолсностей путем обеспечения круговой диаграммы направленности. Указанная цель достигается тем, что в пьезоэлектрическом сейсмопри™ емнике, содержащем герметичный корпус, полностью заполненньш етедкость и упруго подвешенную в корпусе йнер ыую массу с полостью, в которой с .зазором размещен экран, соединенный с инертной массой при помощи стержн вого пьезоэлемента, консольно укреп ленного на инертной массе, причем экран выполнен полым, экран выполне 702 кольцеобразным и снабжен укрепленным внутри него на середине его высоты диском с отверстиями, стержневой пьезоэлемент выполнен цилиндрическим и жестко скреплен своим свободным концом с диском, а инертная масса выполнена в виде двух одинаковых дисков обтекаемой форгл,, жестко связан} ых между собой стойками. На чертеже, представлен сейсмоприемник, общий вид. С корпусом 1 сейсмоприемника, полностью заполненным жидкостью, посредством пружинного подвеса 2 связана инертная масса 3, выполненная в виде двух одинаковых дисков обтекаемой формы, которые жестко скреплены между собой стойками Б центре нижнего основания верхнего диска инертной массы 3 консольно установлен цилиндрический пь.езоэхгемент 5, к которому жестко крепится диском 6 кольцеообразный экран 7. Экран 7 имеет двойные полые стенки 8, обеспечивающие жесткость экрана и компенсирующие его вес в жидкости, исключая тем самым статическое воздействие веса экрана на пьезоэлемент 5, Под воздействием упругих колебаний в горизонтальной плоскости корпус 1 . вместе с заключенной в нем жидкостью смещается относительно инертной массы 3, которая благодаря обтекаемой форме не испытьшает заметного воздействия со стороны жидкости. Усилие, оказываемое жидкостью на экран 7, пропорционально плош.ади проекции экрана на плоскость, параллельную его продольной оси. Под воздействием этого усилия экран 7 смещается относительно инертной массы 3, вследствие чего пьезоэлемент 5 испытывает изгибН51о деформацию, пропорционально которой вырабатывает электрический сигнал. Цилиндрическая форма экрана и пьезоэлемента обеспечивает круговую диаграмму направленности сейсмоприемника в горизонтальной плоскости. При вертикальном смещении сейсмоприемника жидкость воздействует на основании дисков инертной массы 3 и перегородку экрана 7. Вследствие этс)го экран смещается вместе с инертной массой, не оказывая воздействия на пъезоэлемент. Небольшие отклонения ориентации корпуса сейсмоприемника от вертикально.й оси не влияют на его работоспо3I

собность, так как свободный пружи:нный подвес 2 инертной массы 3 обеспв чивает вертикальную ориентацию чувствительной системы сейсмоприемника.

Жидкость, полностью заполняющая корпус сейсмоприемника, помимо своего основного назначения - передачи смещения корпуса экрану, оказывает также эффективное демпфирование пружинного подвеса 2 ине;ртной массы 3. Кроме этого, плотность жидкости определяет высокочастотную часть амплитудно-частотной характеристики сейсмоприемника - чем меньше плотность жидкости, тем более высоко255704 .

частотные колебания способен воспринимать сейсмоприедаик. Предлагаемьй сейсмопуиемншс,

обладая круговой диаграммой направт 5 лекности, обеспечивает регистрацию упругих колебаний в горизонтальной плоскости без искажений, независимо от направления их прихода в точку регистрации в диапазоне частот от 10 нескольких килогерц.

Преимущество предлагаемого сейсмоприемника заключается в наличии круговой диаграммы направленности, высокой чувствительности и ровной 15 частотной характеристики в широком диапазоне частот.

ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ СЕЙСМОПРИЕМНИК, содержащий герметичный корпус, полностью заполненный жидкостью, и упруго подвешенную в корпусе инертную массу с полостью, в которой с зазором размещен экран, соединенный с инертной массой при . помощи стер}кневого пьезоэлемента, консольно укрепленного на инертной массе, причем экран выполнен полым, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных .возможностей путем обеспечения круговой диаграммы направленности, экран выполнен кольцеообразным и снабжен укрепленным внутри него на середине его высоты диском с отверстиями, стержневой пьезоэлемент выполнен цилиндрическим и жестко скреплен своим свободным концом с диском, а инертная масса выполнена в виде двух одинаковых дисков обтекасл с емой формы, жестко связанных между собой стойками. N9 6Л сд о