Трехкомпонентный пьезоэлектрический сейсмометр Советский патент 1988 года по МПК G01V1/16 

со

со

1137

Изобретение относится к сейсмометрии, в частности к устройствам для преобразования сейс мических колебаний в электрические сигналы, и может быть использовано в сейсмологии для регистрации землетрясе1шй, взрывов и т,п.

Цель изобретения - повьшение чувствительности путем увеличения коэфг- (}мциента использования объема сейсмометра.

На фиг. 1 и 2 изображена схема конструкции сейсмометра в двух проекциях.

Трехкомпонентный пьезоэлектрический сейсмометр содержит инертную массу 1, корпус 2 сейсмометра и пьезо- элементы 3.

Инертная масса 1 представляет со- бой тело вращения, состоящее из двух идентичных круглых конусов с углами при вершинах 2 arcctg 2, соеданен- ных основаниями. Корпус 2 состоит из двух идентичных частей, в каждой из которых выполнены идентичные углубления в виде конусов с углами при вершинах 2 arcctg V2, соединенных основаниями. При углах, выбранных из этого соотношения, линии, перпендикуляр- ные трем образующим поверхности каждого конуса, расположенным через .. 120, являются взаимно перпендикулярными. Это дает возможность расположить оси чувствительности трех пар пьезоэлементов взаимно перпендикулярно.

Корпус 2 на поверхностях комических выборок может быть снабжен контактными площадками (не показаны) для установки пьезоэлементов 3, расположенных на окружности по три в каждой выборке с шагом 60° поочередно в обеих выборкам. Пьезоэлементы зажаты между корпусом 2 и инертной массой 1 и расположены попарно вдоль трех взаимно перпендикулярных осей, проходящих через центр тяжести инертной массы 1 и направленных под углом arctgV2 к высотам круглых конусов, составляющих инертную массу I

При угле,выбранном из этого соотношения., оси, проходящие через центры пьезоэлементов пар, перпендикулярны соответствующим образующим поверх

Q

5

0 5 0

Q

0

костей конусов, составляющих инертную массу.

Сейсмометр работает следующим образом.

При колебаниях корпуса 2 в некотором направлении возникает сила, дей- ствующая со стороны-инертной массы

1на Пьезоэлементы 3. Эта сила пропорциональна величине инертной массь и ускорению колебаний. Она раскладывается в сейсмометре на три взаимно перпендикулярных составляющих, дейст- вуюш;их со стороны инертной массы 1

на Пьезоэлементы 3 трех взаимно пер- пендакулярных осей чувствительности сейсмометра. На обкладках пьезоэлементов 3 возникают пропорциональные действующим силам электрические заряды, которые подаются на схему регистрации (не покаэана).

Отношение объема инертной массы к общему объему сейсмометра (коэф(|и- циент использования объема) . предлагаемого сейсмометра увеличивается в 1,3 раза и во столько же раз вырастет чувствительность сейсмометра.

Формула изобретения Трех компонентный пьезоэлектрический сейсмометр, содержащий -корпус, состоящий из двух жестко связанных друг с другом идентичных частей, в каждой из которых выполнена коничес- . кая выборка, инертную массу в виде тела вращения, размещенную в конических выборках, и шесть пьезоэлементов, расположенных на окружности по три в каждой выборке с шагом 60° поочередно в обеих выборках, отличающийся тем, что, с целью повьииения чувствительности путем увеличения коэффициента использования объема сейсмометра, инертная масса выполнена в виде тела, состоящего из двух идентичных круглых ко- йусов, соединенных основаниями,при этом углы при вершинах круглых конусов и конических выборок составляют

2arcctg /Z, а их высоты направлены под углами arcctg v к осям, проходящим через центры пар пьезоэлемен- тов, расположённых нахфотив друг друга в разных выборках, и центр тяжести инертной массы.

Изобретение относится к сейсмометрии и может а.1ть использовано в сейсмологии для регистрации землетрясений, взрывов и т.п. Цель изобретения - повышение чувствительности путем увеличения коэффициента использования объема сейсмометра. Устройство представляет собой трехкомпонент- ный пьезоэлектрический сейсмометр, содержащий корпус, общую инертную массу и пьезоэлементы. Для повышения чувствительности сейсмометра общая инертная масса в нем выполнена в виде тела вращения, состоящего из двух идентичных круглых конусов с углами при вершинах 2 arctg {2,i соединенных основаниями так, что их высоты направлены под углами arctg V2 к осям чувствительности трех взаимно перпендикулярных компонент сейсмометра. Чувствительность сейсмометра по сравнению с базовым объектом тех же размеров повышается в 1,837 раза. 2 ил. с S (Л

Фиг. 2

Редактор Е.Копча

Составитель Т.Райкова

Техред И.ПоповичКорректор Л.Пилипенко

Фиг. 1