Трехкомпонентный сейсмометр Советский патент 1988 года по МПК G01V1/16 

оо

00

со to

С71

оо

Изобретение относится к геофизическим приборам и может быть использовано в сейсмометрии. Целью изобретения является автоматическая корректировка по вертикали при неконтролируемом смещении почвы. Для этого устройство управления узлом установки сейсмометра вьшолнено в виде блока коррекции 8, содержащего активную RC-цепь, связанную с управляющим контактом (датчиком наклона) 7, опорного диода 12, тиристора 11, нагрузочного резистора 10 и ограничивающего резистора 13 При установке сейсмометра или выведении его из равновесия при неконтролируемом сме- щении почвы датчик наклона 7 посредством блока коррекции 8 подает импульс тока на обмотку электромагнита 5, на котором подвешен диск с сейс- модатчикамИо Длительность импульса равна 1/4 периода колебаний всего установочного узла, что обеспечивает остановку диска практически в нижней точке его движения Ложное ера- батывание cxei« i от сейсмоявлений предотвращается выбором параметров RC- цепи с условием, чтобы задержка сра- батьшания превышала длительность сейсмоявления, на регистрацию кото-. рой рассчитан сейсмометр, 2 ил. (g (Л

Фие.2

Изобретение относится к геофизическим приборам и может быть использовано в сейсмометрии.

Основным назначением сейсмометра является преобразование механических колебаний почвы в электрические сигналы с возможностью установки его на наклонной дневной поверхности и автоматической коррекцией положения при изменении этого наклона о

Цель изобретения - автоматическая корректировка по вертикали при неконтролируемом смещении почвы.

На фиГо изображен предлагаемый сейсмометр; на фиг,2 - блок коррекции

Внутри корпуса сейсмометра имеется сферически вогнутый подпятник 1, в который входит и опирается своими краями диск 2о Корпус сейсмометра штырями 3 втыкается в грунт, В сферическом центре подпятника закреплен шарнир 4, имеющий три степени свободы. На шарнире висит электромагнит 5, На диске закреплены три ортогонально расположенных сейсмодатчика 6 z,x,y компонент и управляющий контакт 7, закрепленный на маятнике сейсмодат- чи:ка или выполненньй в виде отвеса, как показано на чертеже. На диске закреплен также блок 8 коррекции, который состоит из активной RC-цепи 9, нагрузочного резистора 10, тирис12, открывается тиристор П И через обмотку электромагнита 5 протекает ток разряда конденсатора С Электро- g магнит притягивает к себе диск 2 с установленными на нем сейсмодатчика- ми 6, Диск зависает на шарнире 4, имеющем три степени свободы. Время зависания определяется параметрами

10 электромагнита и силой тока и установлено таким, что длится 1/4 периода свободных колебаний основания на шарнире. Центр тяжести диска с закрепленными на нем приборами лежит на

16 оси его подвеса к шарниру и поэтому, оторвавшись от электромагнита, он оказывается горизонтальными

Если со временем начнется изменение положения подпятника сейсмомет20 ра (при установке на снегу, рыхлых породах и ТоП.), диск выйдет из горизонтального положения, управляющий контакт 7 замкнется и процесс ориенти рования по вертикали повторится,

25 Следует учитывать, что, постепенно наклоняясь, прибор может оказаться в таком положении, что сейсмическое явление (землетрясение или взрыв), которое он должен зарегист30 рировать, станет причиной замыкания управляющего контакта 7 и вместо регистрации произойдет корректировка прибора, Чтобь этого не произошло, постоянная RC-цепи выбрана большей.

тора 11, включенной в его цепь обмот- 35 длительность сейсмического явлекк электромагнита, опорного диода 12 и ограничивающего резистора 13,

Трехкомпонентный сейсмометр работает следующим образомо

На дневной поверхности, наклон, которой может достигать нескольких десятков угловых градусов (45-50°), устанавливается подпятник 1, являю- частью внешнего корпуса прибора, Управляюпщй контакт 7, как прави ло, оказывается замкнутым, в результате чего начинает работать блок 8 коррекции, в котором от источника питания через резистор R цепи 9 происходит медленный заряд конденсатора С цепи 9, Для того, чтобы схема блока коррекции срабатывала только после установки прибора в точке наб- людения, в активной RC-цепи 9 имеется дополнительньй включатель (не показан) , замыкаемый оператором вруч- щпо,

Когда напряжение на конденсаторе Превысит опорное напряжение на диоде

12, открывается тиристор П И через обмотку электромагнита 5 протекает ток разряда конденсатора С Электро- магнит притягивает к себе диск 2 с установленными на нем сейсмодатчика- ми 6, Диск зависает на шарнире 4, имеющем три степени свободы. Время зависания определяется параметрами

электромагнита и силой тока и установлено таким, что длится 1/4 периода свободных колебаний основания на шарнире. Центр тяжести диска с закрепленными на нем приборами лежит на

оси его подвеса к шарниру и поэтому, оторвавшись от электромагнита, он оказывается горизонтальными

Если со временем начнется изменение положения подпятника сейсмометра (при установке на снегу, рыхлых породах и ТоП.), диск выйдет из горизонтального положения, управляющий контакт 7 замкнется и процесс ориентирования по вертикали повторится,

Следует учитывать, что, постепенно наклоняясь, прибор может оказаться в таком положении, что сейсмическое явление (землетрясение или взрыв), которое он должен зарегистрировать, станет причиной замыкания управляющего контакта 7 и вместо регистрации произойдет корректировка прибора, Чтобь этого не произошло, постоянная RC-цепи выбрана большей.

,

ния, регистрируемого установленными на диске датчиками Таким образом, если корректировка и произойдет, то она случится уже после регистрации, Известно, что чем вьш1е частота явления, тем оно короче, и н аоборот. Поэтому постоянная RC-может быть выбрана в зависимости от собственной частоты установленных на основании

,

Резистор 10, включенный параллельно конденсатору С, служит для того, чтобы напряжение на конденсаторе С не накапливалось за счет коротких единичных включений управляющего контакта 7,

45 ,

Выбор допустимого угла наклона 55 основания, после превышения которого включается контакт блока коррекции, зависит от конструкции сейсмодатчика 6 Так, длиннопериодные приборы (период около 1 с) допускают наклон

не более десятков угловых минут, ко- роткопериодные (период около 0,1 с) могут быть наклонены на несколько градусов (10 - 15) и не потерять своей работоспособности

Допустимый наклон зависит также от необходимой точности измерения углов подхода сейсмических волн.

Предлагаемая конструкция трехком- понентного сейсмоприемника допускает автоматические повторные корректировки прибора, в то время как в известной., это не предусмотрено, исключается возможность корректировок в момент ре регистрации земпетрясения, в 3-4 раза увеличивается угол наклона эднев- ной поверхности, на которой устанав- ливается сейсмоприемник.

Редактрр С«Пекарь

. /

Составитель М Спасский Техред М.Дидык

10

15

- 20

3253

Формула изобрет-ения

Трехкомпонентный сейсмометр, содержащий установочный узел, подвешенный на шарнире Гука посредством электромагнита, сейсмоприемники, датчик наклона и устройство управления, отличающийся тем, что, с целью автоматической корректировки по вертикали при неконтролируемом смещении почвы, устройство управления выполнено, в виде активной КС-цепи, подключенной к датчику наклона нагрузочного резистора, тиристора и опорного диода, при этом опорньй диод включен в цепь управляющего электрода тиристора, а последовательно соединенные тиристор и обмотка электромагнита, а также нагрузочный резистор подключены параллельно конденсатору активной КС-цепи.

Корректор А.Тяско