УСТРОЙСТВО для РЕГИСТРАЦИИ ДЛИННОПЕРИОДНЬ!Х СЕЙСМИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЙ Советский патент 1967 года по МПК G01V1/16 

Изобретение предназначено для использования в сейсмологии при исследовании длинных и сверхдлинпых сейсмических воли и измерения их частностных компонентов в широком длиинопериодпом диапазоне.

В настоящее время полосовые сейсмические станции (например, ЧИСС) работают на столообразной части частотной характеристики сейсмодатчика или в узкой нрилегающей части низкочастотного склона, что затрудняет измерение длипнонериодных волн. Оно осуществляется установками без разделения на по.лосы. Эти установки относятся к двум группам. К первой группе относятся длиннопериодные сейсмографы, состоящие из длиниопериодных сейсмодатчика и гальванометра, работающих по обратной схеме. Рабочий участок частотной характеристики такого сейсмографа находится между периодами собственных колебаний сейсмодатчика и гальванометра. Однако длиннопериодные сейсмографы сложны и дороги, имеют повыщенную чувствительность к изменениям температуры, атмосферного давления и наклонов. Ко второй группе относятся установки, работающие на длиннопериодном склоне частотной характеристики маятникового сейсмодатчнка и состоящие из последовательно соединенных сейсмодатчика и блока интегрирующих схем, в

основном представленных онерацпонными усилителями.

В обонх случаях измерение длиинопериодных волн в настоящее время осуществляется установками с довольно узким частотным диапазопом. При расщиренщ частотного диапазона приходится снижать увеличение, так как оно ли1митируется максимальным фоном мнкросейсм во всей полосе пропускания.

Предлагаемое устройство является полосовой сейсмической станц 1ей, работающей tia д;1ин}юпериодном склоне частотной характеристики относительно короткопериодного сейсмодатчпка. Характеристика датчика корректируется на этом участке последовательно включенными интегрирующими фотоусилителями перед разделением сигнала но полосовым каналам.

Описываемое устройство позволяет измерять в щироком длиннопериодном диапазоне, разбитом на полосы, с максимально допустимым коэффициентом увеличения в пределах каждой полосы.

Шумы, приведенные ко входу у интегрирующих фотогальванометрнческих усилителей, существенно меньще, чем у операционных электронных усилителей. Устройство стабильно, просто в изготовлении и не сложно в эксНа фиг. 1 представлена блок-схема описываемого устройства; на фиг. 2 в двойном логарифмическом масштабе показана зависимость з.д.с. в отпосительных величинах (вертикальпая ось) в фупкцпи отношения периодов измеряемых колебаний Г„, к периоду собственных колебаний скоростного сейсмодатчика Т (горизонтальная ось) при одинаковых амплитудах смепдення основания сейсмодатчика.

Устройство содержит один из известных относительно короткопериодный маятниковый сейсмодатчик 1, блок 2 интегрируюнди.х фотогальванометрических усилителей, блок 3 полосовых фильтров и регистратор 4. В блоке 2 используются известные блоки фотоусилителей (например, Ф 117). Получение режима фотогальванометрических усилителей, близкого к интегрированию, достигается перезагашивание.м их гальванометров. Блок 3 фильтров собран но известным схемам полосовых фильтров.

Сигнал с сейсмодатчика иодается на блок последовательно включенных ннтегрирующих фотогальванометрических усилителей.

Зависимость э.д.с. сигнала от текушего нериода Т ,„ для скоростного .маятникового сейсмодатчика на длиннопернодном склоне его частотной характеристики показана кривой 5.

После многократного интегрирования и усиления на выходе блока 2 зависимость э.д.с.

от текущего периода имеет «столообразную форму для функции, подвергаемой последующему разделению на полосы в блоке 3. Например, после трехкратного интегрирования сигнала скоростного сейсмодатчика получаем на выходе блока 2 кривую 6, соответствующую режиму работы длиннопериодного сейсмометра. После фильтрации в блоке 3 получаются частотные иолосы 7-9 для смещения. Регистратор 4 имеет число каналов, равное количеству полос.

Предмет изобретения

Устройство для регистрации длиннопериодпых сейсмических колебаний, содержащее сейсмодатчики, усилители и регистратор, отличающееся тем, что, с целью увеличения частотного диапазона измерений длинпо- и сверхдлиниопериодных компонент ускорений, скоростей и смещений сейсмических колебаний, в нем применены фотогальваиометрические усилители с иерезагашенными гальванометрами, работающие в режиме, близком к интегрированию, подключенные к маятниковому сейсмодатчику, иричем выход усилителей соединен со входом набора полосовых фильтров, каждый из которых связан с регистратором.

to

.-г

10

10

-5

Ю100

Фиг 2