Сейсмограф Советский патент 1988 года по МПК G01V1/24 

;о

со

Изобретение относится к геофизи- ческому приборостроению, в частности к сейсмографам.

Цель изобретения - снижение минимального уровня регистрируемых сигналов путем компенсации помех-наклонов

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого сейсмографа.

Сейсмограф 1 снабжен магнитоэлектрическим преобразователем 2, выход которого подключен через усилитель 3 к сумматору 4. Двухстепенный гироскоп 5 на упругих опорах (подвесах 6 снабжен параметрическим преобразо- вателем 7, выход которого подсоединен через усилитель 8 и фильтр 9 низких частот к второму входу сумматора 4. Выход сумматора 4 подключен к входу регистратора 10.

Сейсмограф работает следующим образом.

Пусть основание сейсмометра 1 связано с прямоугольной системой координат XYZj причем ось OZ параллельна оси маятника, ось OY лежит в плоскости качаний маятника, а ось ОХ перпендикулярна к плоскости чертежа. При линейных смещениях почвы X вдоль оси ОХ и повороте основания вокруг оси OY на угол р под действием наклона на маятник сейсмометра 1 действуют два момента: инерционньш момент MR(,x и момент силы тяжести MRggsin/5, где MR,, - статический момент маятника, Мр- масса маятника, RQ расстояние от оси вращения до центра тяжести, g - ускорение силы тяжести. Под действием этих моментов маятник поворачивается вокруг своей оси. За пределами периода собственных колебаний маятника Т g угол поворота пропорционален ускорениям ;движения почвы х и углу р. При этом под действием наклона ft маятника он

:поворачивается на угол

0

Кп

/5,

:Где 1е приведенная длина маятника, Шс - круговая частота собственных колебаний маятника. На выходе магни- тоэлектрического преобразователя 2 появляется .напряжение U; , пропорциональное третьей производной смеще- Йия почвы х и угловой скорости I J . Пусть ось кинетического, момента ги- роскопа 5 направлена параллельно оси ОХ. Тогда в результате наклона на 5/гол л вокруг оси OY появл яется гиро- 1-копический момент Г К jb , где

0

0

j

5

0

Н - кинетический момент гироскопа. Под действием гироскопического момента Г гироскоп поворачивается вокруг оси OZ на угол ч , пропорциональный угловой скорости л и равньй

Н .

1 - fb , где С - жесткость упругих подвесов. На выходе параметри ческого преобразователя 7 появляется напряжение U-, пропорциональное угловой скорости. Оба напряжения V- f +ft и Ш усиливаются усилителями 3 и 8 до величин и подаются на сумматор 4. При этом коэффициенты К. и К рассчитываются таким образом, чтобы после вычитания на сумматоре 4 составляющая полного напряжения .:, пропорциональная , полностью компенсировалась напряжением U,j. Тогда на выходе сумматора 4 остается только составляющая напряжения, пропорциональная х , которая записывается на регистраторе 10. Если после усилителя 8 подключить фильтр 9 низких частот второго порядка с постоянной времени f , выбранной из условия

TS

ф т частотные характеристики обоих каналов - и сейсмометра, и гироскопа - во углу наклона /3 будут одинаковы во всем частотном диапазоне.

35 Формула изобретения

0

5

0

.

Сейсмограф, содержащий сейсмопри- емник с магнитоэлектрическим преобразователем, двухстепенной гироскоп с параметрическим преобразователем и регистратор, отличающи.й- с я тем, что, с целью снижения минимального уровня регистрируемых сигналов путем компенсации помех-наклонов, в него введены два усилителя с регулируемыми коэффициентами усиления, фильтр нижних частот и сумматор, а гироскоп снабжен упругим подвесом, при этом выход магнитоэлектрического преобразователя сейсмоприемника через первый усилитель с регулируемым коэффициентом усиления соединен с первым входом сумматора, к второму входу которого через второй усилитель с регулируемым .коэффициентом усиления и фильтр нижних частот подключен выход параметрического преобразователя гироскопа, а выход сумматора соединен с регистратором.

Ч

Изобретение относится к области геофизического приборостроения, в частности к сейсмографам. Цель изобретения - снижение минимального уровня регистрируемых сигналов за счет компенсации действия помех-наклонов. Подключение преобразователей сейсмо- приемника и гироскопа к сумматору позволяет регистрировать сейсмические явления с большими увеличениями. При этом за счет регулировки коэффициентов усиления усилителей и подбора постоянной времени фильтра низких частот обеспечивается уравнивание АЧХ сигналов с сейсмометра и гироскопа по углу наклона и тем самым улучшается компенсация помех-наклонов. 1 ил. (Л