Способ измерения сейсмического сигнала и вибрации Советский патент 1986 года по МПК G01V1/16 

1

Изобретение относится к сейсмическим измерениям и измерениям вибрций, а именно к способам измерения сейсмического сигнала и вибрации.

Цель изобретения - повышение точ ности измерений при одновременном иключении необходимости калибровки прибора. .

На чертеже представлена блок-схе сейсмометра, который осуществляет способ.

Сейсмометр содержит инертную массу 1, основание 2, регистратор 3, вчислительное устройство 4.

Инертная масса 1 с помощью упруг го элемента установлена на основани 2 или движется относительно основан 2, Регистратор 3 установлен на осно вании 2 и соединен с вычислительным устройством 4.

Способ осуществляется следую1дим образом.

Инертную массу 1 приводят в движние относительно основания 2, много кратно и одновременно измеряют регистратором 3 время, движения инертной массы 1 и расстояние между инертной массой 1 и основанием 2. Полученную информацию направляют в вычислительное устройство 4, которое ее обрабатьшает.

Проводят анализ информации на ее пригодность к обработке, исключение . отдельных ошибочных измерений .

Проводят вычисление параметров траектории инертной массы 1 в инер- циальной системе координат (относительно Земли), например, в виде

R .+ Vt +

о

1/2gt

(1)

при свободном падении инертной массы 1 или в виде

-hi R(t) R +Ае sinUt -i-v ) (2)

затухающих собственных колебаинертной массы 1, R(t) - расстояние в момент времени t точки траектории инертной массы в инерци- альной системе координат; R - положение инертной массы

в момент времени V - скорость падения инертной массы 1; g - ускорение свободного падения ;

t - текущее время; Л - амплитуда колебаний инертной массы;

f - постоянная затухания; и) - частота колебаний; Ц - начальная фаза колебаний. Проводят вычисление перемещений основания прибора в момент времени t x(t) исходя из соотношения

15

20

25

35

x(t) L(t) - R(t) где L(t)

(3)

зе

измеренное расстояние между инертной массой и основанием прибора в момент времени t;

R(t) - расстояние в момент времени t точки траектории

. 1 инертной массы в инерци- альной системе координат.

При этом число единичных измерений расстояния L(t) должно быть значительно больше числа параметров, определяющих траекторию инертной массы в инерциальной системе координат. Параметры траектории инертной масСы определяют из решения системы уравнений, например, вида (1) или (2), содержащей значительно больше чисел определяемых параметров траектории. Такая система уравнений может быть решена, например, по способу наименьших квадратов. Точность измерений можно получить из следующего расче- , та. При измерении расстояний между - инертной массой и основанием интерференционным методом с источником света с длиной волны 0,63 мкм одна интерференционная полоса соответствует изменению расстояния в 0,3 мкм. При привязке электрических счетных импульсов пути к интерференционной полосе с погрешностью в 0,01-0,001 полосы, возможно достижение точности измерений расстояний порядка 0,003-0,0003 мкм. При измере- iНИИ сейсмического сигнала эти погрешности практически не зависят от амплитуды колебаний сейсмического сиг- 50 нала.

Формула изобретения

о 1. Способ Измерения сейсмического 55 сигнала и вибрации, включающий регистрацию движения основания относительно инертной массы, отличающийся тем, что, с целью повыше.-40

45

ния точности измерений при одновременном исключении необходимости калибровки, инертную массу приводят в движение, многократно регистрируют движение основания относительно движущейся инертной массы, по результатам этой регистрации путем усреднения вычисляют параметры траектории этого движения в инерциальной системе координат и определяют величины сейсмического сигнала и вибрации как разность траекторий движения инертной массы относительно основания и инерциальной системы координат.

Редактор И. Касарда

Составитель М.Спасский

Техред Л.Сердюкова Корректор Л.Пилипенко

Заказ -5227/47

Тираж 728 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР

.по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

2.Способ по п.1, о т л и ч а ю- щ и и с я тем, что инертную массу приводят в колебательное движение,

3.Способ по п.1, отличающийся тем, что при измерении вертикальной составляющей высокочастотного сейсмического сигнала или вибрации инертную массу приводят в состояние свободного падения.

4.Способ по пп.1-3, о т Ji и ч а- ю щ и и с я тем, что в качестве инертной массы используют систему поочередно свободно падающих инертных масс.

Изобретение относится к сейсмометрии и виброметрии и предназначено для измерения сейсмического сигнала и вибрации. Целью изобретения является повьппение точности и устранение необходимости калибровки пряборА. Для обеспечения абсолютных измерений смещения основания прибора инертную массу, входящую в состав прибора, приводят в движение, многократно регистрируют расстояние между этой массой и основанием прибора и усреднения определяют параметры этого движения. Движение основания прибора определяют относительно вычисленной таким образом траектории инертной массы, играющей роль инерциальной сист.емы координат, свободной от помех, что повышает точность измерения. Движение инертной массы при этом может быть свободным падением тела или системы тел, или затухающими свободными колебаниями. 1 ил. S (Л