Способ регистрации вертикального движения, наклона и поворота грунта или сооружения Советский патент 1990 года по МПК G01V1/16 

Изобретение относится к сейсмологии, а именно к области регистрации сильных движений, и может быть использовано для определения поступательного движения, наклона и поворота грунта или сооружения в ближней зоне землетрясения или взрыва.

Целью изобретения является повышение точности при одновременном увеличении чувствительности.

На фиг.1 изображены схемы расположения сейсмометров на измеряемом - объекте; на фиг.2,- блок-схема устройства для реализации способа.

На схеме изображены сейсмометры 1 и 2, горизонтальная станина 3, возможные схемы 4,-4 $ расположения сейсмометров.

Блок-схема устройства для реализации способа фиг.2) содержит восстанавливающие сЪильтры 5 4 и 5, вычисли- тельные блоки 6 - 63 и регистри

рующий блок 7. При этом входы восстанавливающих фильтров являются входами устройства, к которым подключаются выходы сейсмометров 1 и 2.

Способ осуществляется следующим образом.

Сейсмометры 1 и 2 устанавливают На станине 3, жестко связанной с грунтом или сооружением в одной точке. Сейсмометры располагают на одинаковой высоте на станине таким образом, чтобы их оси чувствительности имели одинаковое направление, совпадающее с Направлением регистрируемой компоненты, а оси качаний располагались на некотором расстоянии, соответственно S , и S, от точки крепления станины

К исследуемому объекту (фиг.1). i

При этом для схемы расположения

маятников условие

4л. должно быть соблюдено

Sl Где 1

St

+ I,

и

« Ј

12 - приведенные длины соответствующих сейсмометров .

Сигналы с сейсмометров с помощью восстанавливающих фильтров 5 и 5г приводят к единому виду Fi и F2 . Яа- тем с помощью вычислительного блока 6 2 определяют соответственно при использовании горизонтальной пары сейсмометров поворот, а при использовании вертикальной пары - наклон по формуле

10

1520

28744

Из формулы (1) следует, что максимальная чувствительность способа к поворотам и наклонам реализуется схемой расположения маятников 4. При этом также повышается точность определения смещений (2). Кроме того, из формул следует, что способ остается работоспособным также в случае 1„ и 1 0, т.е. при использовании сейсмометров с линейным перемещением инертной массы. Формула изобретения

1. Способ регистрации вертикального движения, наклона и поворота грунта или сооружения, заключающийся в записи колебаний парой сейсмометров с одинаково направленными осями чувствительности, установленными на единой станине, жестко энной с грунтом или сооружением, проведении восстанавливающей фильтрации сигналов сейсмометров с получением на выходе сигналов F,, и Fg и вычислении вертикального движения наклона и поворота, отличающийся тем, что, с целью повышения точности при одновременном увеличении чувствительности, сейсмометры устанавливают на одинаковой высоте на горизонтальной станине, связь станины с грунтом или сооружением осуществляют в одной точке, измеряют расстояния S,, и 5г от осей подвеса маятников до точки крепления станины к грунту или сооружению, определяют наклон или поворот а по Формуле

40

S,

F - Рг.

Изобретение относится к сейсмологии и может быть использовано для регистрации вертикального поступательного движения и наклона грунта или сооружения в ближней зоне землетрясения или взрыва. Цель изобретения - повышение точности при одновременном повышении чувствительности. Для разделения наклона и перемещений записывают колебания двумя вертикальными маятниковыми датчиками, имеющими одинаковые оси чувствительности и перемещающимися в одной плоскости, применяя восстанавливающие фильтры, приводят показания датчиков к единому виду, причем с целью повышения точности за счет увеличения чувствительности датчики располагают на одинаковой высоте на единой горизонтальной станине, станину устанавливают на подставке, жестко связанной с грунтом или сооружением, измеряют расстояния от центра крепления подставки к станине до осей качания маятников, по разности приведенных показаний измеряют наклон, а затем исключают из суммарных приведенных показаний сигналы, обусловленные наклоном, и измеряют вертикальное перемещение грунта. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

F - Fe

S , + S2 i 1 ,, + 1

(1)

Где а соответственно поворот или

наклон.

Сигнал поворота или наклона с вычислительного блока 6 подается непосредственно на регистратор 7. Кром того, сигнал наклона поступает также на второй вход вычислительного блока 6}, на первый вход которого поступает сигнал суммы F „ и F 2 с выхода вычислительного блока 6,, сигнал смещения z поступает с выхода вычислительного блока 6з на второй вход регистратора 7, где

z(t) -(F, + F4)/2 - (S, - ±1,±1Ј) а/2.

(2)

где 1

,, 1 Ј - приведенные длины маятников, (S , + S) (1 +

+ 14),

45

а вертикальное движение соотношения

z, исходя из

z -ftp, + F4)/2 - (S, - S2±l,±

)-a/2.

f г.

s,

JL

ffff fSfSSfSfffSSJijrsSSJ SfS/SfS J ±

-1

°-H

//x///////

| o-l

УЖЖГЛГМЛЖГГМГММ

SS7/////S/

Фиг.1