Способ проверки электродинамических сейсмометров Советский патент 1989 года по МПК G01V1/16 

1

Изобретение-относится к сейсмометрии, а именно к проверке работоспособности и подбора групп идентичных сейсмометров, и может быть использовано в сейсмологии, сейсморазведке и геофизическом приборостроении .

Цель изобретения - повышение оперативности и достоверности проверки сейсмометров путем уменьшения количества (или числа) измеряемых и анализируемых параметров и использование более информативных и универсальных параметров.

. Способ может быть реализован на анализаторе сигналов при условии выведения с селектора временных интер- . валов на цифровую индикацию значений

времен перехода процесса через ноль и установкой регулятора и индикатора силы тока.

Способ осуществляют следую1цим образом.

Для проверки сейсмометра его подключают к основному входу прибора и снимают с цифровых индикаторов характеристики переходного процесса,

Е,

Е ,, -, t,, U, и величину тока i,

по которым в соответствии с описанием определяют параметры L/ и R..

При идентифика1Д{и второй сейсмометр подключают ко второму входу анализатора, определяют фазовые параметры основного и сравниваемого сейсмометра, определяют переходные

О5

с© 4

(О

сопротивления и делают заключение о идентичности.

Характеристика переходного процесса напряжения с выхода преобразователя сейсмометра имеет вид

E(t) Ере sinoJ, t , (1)

где t - коэффициент затухания, ш, - видимая угловая частота

затухания колебаний. Выражение (1) содержит три зависимых Ер переменных и независимую t. На времени достижения максимумов t t выражение (1) имеет вид

E(t) Ер.е sin UJ, t (2)

Введя обозначение i и;,t, выражение (2) можно записать как

L

E(tv,) sin Ч,

(3)

Исследование свойств переходного процесса вида (1) и (3) позволяет предложить альтернативный параметр

М- Wi tM In Е,/Е

(4i)

устанавливающий однозначную связь между амплитудными и временными характеристиками процесса. Здесь W, ви димая угловай частота может быть измерена через времена перехода через

n-if

ноль со, -7 f времена наступ- °1„ Н,

ления максимумов амплитуд, ш -

логарифмический декремент затухания. Из записи процесса на t t л через параметр м

E(tJ .

(5)

Следовательно, для контроля достаточно определение двух переменных Е

и К,

Параметр М имеет смысл фазового сдвига и позволяет выразить соотношения для нахождения основных постоянных в унифицированном виде независимо от того, через какие характеристики амплитудные или временные они записаны:

/ь cosM ,

ы,

Isin

(6)

Из выражения переменной части фа- зочастотной характеристики сейсмо °метра eCw) - arctg -

при подстановке в нее соотношений (6) следует, что фазовый угол 0(u),) сейсмометра на частоте uj-, связан с фазовым параметром как 0(со) arctg (2tg t;) .

Таким образом, по параметру if .можно оценивать фазовые особенности сейсмометра.

Для проверки сейсмометра и сравнения приборов по чувствительности . необходимо проанализировать множи- тель EJ, в вьфажении (1), который по абсолютному значению равен

Е -,

rj О - I

),

(7)

где i - сила тока до момента его

включершя, m - значение подвижной массы

преобразователя. Из (7) следует, что Достаточной характеристикой по чувствительности должно быть постоянство переходного сопротивления на максимальных ампли- тудных проверяемых и идентифицируемых сейсмоприемников

R

mw,

(8)

Экспериментально определяют сопротивление R по характеристикам переходного процесса, максимальной амплитуде и величине тока до выключения

R

Таким образом, для проверки и идентификации электродинамических сейсмометров как систем второго порядка необходимо и достаточно: для оценки формы переходного процесса (а, следовательно, и форм АЧХ и ФЧХ) определить фазовый параметр ц,а для оценки по чувствительности определить переходное сопр отивление R.

Преимущества способа состоят в по- вьшении оперативности и достоверности проверки за счет определения нового достаточного фазового парамет- ра и переходного сопротивления,, при этом следует учитывать, что в известных способах характеристики временного процесса измеряют в разные интервалы времени его протекания, на которых по разному сказывается вли

яние индуктивности катушки, характеристик проводящего каркаса, трансформаторного эффекта и т.д. не учитываемых моделью второго порядка, причем какой-либо критерий достовец- ности проверки отсутствует . Способ за счет независимого определения параметра L/ по амгшитудным и временным параметрам переходного процесса позволяет установить соответствие конкретного сейсмометра модели второго порядка, повышая таким образом достоверность проверки, что приводит к повьшению качества сейсмометрических наблюдений за счет улучшения первичного полевого материала.

Формула изо бретения

Способ проверки электродинамических сейсмометров, предусматривающий возбуждение сейсмометра ступенью постоянного тока с амплитудой 1, выключение тока, измерение напряжений амплитуд первых смежных максимума и. минимума Е и Е и видимой частоты U),, затухающих колебаний и опреде

ление параметров и суждение о возможности использования и идентификации сейсмометров, отличающийся тем, что, с целью повышения оперативности и достоверности проверки путем - меньшения количества (или числа) измеряемых и анализируемых параметров и использования более информативных и универсальнь х параметров, измеряют временной сдвиг t между моментом выключения тока и моментом достижения максимума амплитуды Е,, определяют значения фазового параметра Lf сейсмометра независимо из соотношений Lf tJ,t « и (/

arctg

судят о возмож1п Е,/Е2

ности использования сейсмометра путем сравнения определенных независимо значений параметра tf, после чего определяют переходное сопротивление

25

g сейсмометра R -Л

и проводят идентификацию проверяемых сейсмометров по значениям фазового параметра М и переходного сопротивления R.

Изобретение относится к сейсмометрии, а именно к проверке работоспособности и подбора групп идентичных сейсмометров, и может быть использовано в сейсмологии, сейсморазведке и геофизическом приборостроении. Цель изобретения - повышение оперативности и достоверности проверки сейсмометров путем уменьшения числа измеряемых и анализируемых параметров и использование более информативных и универсальных параметров. Способ предусматривает возбуждение сейсмометра ступенью постоянного тока i и измерение в переходном процессе видимой угловой частоты ы, i амплитуд первых смежных максимума Е,и минимума Е , а также времени t между выключением тока и достижением амплитудой переходного процесса первого максимума. Проверка и иден- тифика ция сейсмометров проводится по значениям переходного сопротивления yi и по значениям фазового параметра ц ,определяемого независимо дважды по амплитудным и временным параметрам переходного процесса ,1„и u arctg T/lnCE /Е) . (С

Редактор М. Бандура

Составитель А. Володин

Техред М.Дидык Корректор л. Пилипенко

Заказ 1358/53

Тираж 483

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное