Сейсмометр Советский патент 1988 года по МПК G01J1/16 

со

4

О Од

IND

Изобретение относится к сейсмологии, в частности к сейсмическим приборам для регистрации вынужденных колебаний грунта и сооружений, вызванных землетрясениями и другими источниками колебаний.

Цель изобретения - повышение чувствительности и точности.

На фиг. 1 изображен сейсмометр, общий, вид; на фиг. 2 - узел I на фиг. 1 (замкнутая часть измеритель- ньк ветвей U-образного корпуса с источником света); на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 2 (окно-диафрагма для выхода света на линейку световодов.

Сейсмометр содержит U-образный полый корпус 1 с измерительными ветвями 2 малого сечения и удлиненной горизонтальной соединительной частью 3 большего сечения, снабженной температурным компенсационным сильфоном 4 и дополнительным сильфоном 5, снабженным стягивающим винтовым устройством 6 для изменения объема горизонтальной части 3. Внутрь корпуса 1 помещена инерционная непрозрачная жидкость (ртуть) 7. Корпус 1 жестко установлен на основании 8. Уровень жидкости в ветвях 2 корпуса 1 в исходном состоянии (состоянии покоя) обозначен h, в положении одной из фаз колебательного движения разность уровней в ветвях 2 обозначена лН, а перемещение инерционной жидкости в горизонтальной части &L. Измерительные ветви 2 снабжены отражающим внутр покрытием 9 с прозрачными окнами 10 и 11, являющимися соответственно входными и выходными диафрагмами, формирующими световой поток В сейсмометре.

Входные торцы световодов 12, расположенные в линейку, установлены против окон 11 симметрично положению уровня инерционной жидкости 7 в измерительных ветвях 2. Выходные тор1у 1 световодов 12 введены в волоконнооп- тическое кодирующее устройство (ВОКУ) 13 и соединены дифференциально. ВОКУ 13 соединено с регистрирующим устройством или ЭВМ (не показаны). Против окон 10 установлены источники света, состоящие,, например, из лампы накаливания 14, отражателя 15 и кожуха 16.

Горизонтальная часть 3 корпуса 1 гидравлически соединена шлангом 17 с дополнительным резервуаром 18, содержащим инерционную жидкость 7. Шпанг

17 снабжен запирающим элементом 19, а резервуар 18 - измерительной линейкой 20 с метрической шкалой.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии, при отсутствии колебаний почвы, уровень инерционной жидкости 7 в ветвях 2 корпуса 1 находится на границе пакетов световодов 12, разбитых на две группы по вертикали для регистрации противоположных фаз перемещения инерционной жидкости: вверх (положительной) и вниз (отрицательно) относительно исходного положения. Граничное положение световых лучей, т.е. положение, когда все торцы пакета световодов, относящихся к положительной фазе, освещены, а все торцы пакета световодов, относящихся к отрицательной фазе, затенены, соответствует нулевому значению интенсивности колебаний. При возникновении

колебаний почвы в горизонтальной плоскости инерционная жидкость 7 в горизонтальной части 3 корпуса 1, имеющая большую массу (заключенную в объеме с большим сечением), совершает колебательное движение относи- .тельно корпуса. Инерционная жидкость 7 в сообщающихся измерительных ветвях 2 при этом последовательно перекрывает торцы световодов от попадания в них световых лучей. В зависимости от амплитуды колебаний уровень инерционной жидкости перемещается от положения равновесия до крайних положений, что соответствует показаниям сейсмометра от минимального значения измеряемой величины до максимального.

Перемещение объема инерционной жидкости &L в горизонтальной части 3

вызовет изменение высот столба жидкости в обеих ветвях (в одной из ветвей уровень понизится, в другой повысится) . Это изменение составит величину &h, которая выражается как

M. йп- р )

2

где S , - площадь сечения горизонтальной части корпуса (большего диаметра),

S - площадь сечения ветвей корпуса (меньшего диаметра). Как следует из приведенного соотношения во столько, раз, во сколько ,, что позволяет соответ

/J

А А

П

Изобретение относится к сейсмометрии и предназначено для регистрации сейсмических колебаний. Цель изобретения - повьшение чувствительности и точности. Снабжение сейсмометра и-образным корпусом, горизонтальная часть которого имеет большее сечение, а ветви (равные) - меньшие сечения, позволяет производить измерения горизонтальной составляющей колебаний и существенно повысить его чувствительность и точность пропорционально отношению сечений регистри- рукицей и измерительных частей U-об- разного корпуса. Снабжение дополнительным сильфоном и резервуаром с возможностью дозированного изменения объема инерционной жидкости в корпусе сейсмометра позволяет изменять собственный период колебаний и расширять частотньй диапазон сейсмометра оперативно в процессе измерений. Компенсационный сильфон обеспечивает сохранение точности при изменении температуры в заданном диапазоне, 3 ил, . (Л