УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ СЕЙСМИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ Советский патент 1973 года по МПК G01V1/18 

1

Изобретение относится к сейсмическим исследованиям с помощью электрохимических сейсмоприемников (СПЭХ).

Как известно СПЭХ должен работать в режиме .предельного тока, значение которого в диапазоне разности потенциалов между электродами 0,2-0,9 в практически остается неизменным. При работе СПЭХ в режиме максимальной чувствительности указанный диапазон сужается до величины 0,4-0,6 в.

При отсутствии внешних сейемических воздействий через СПЭХ протекает постоянный ток фона LO, равный предельному току. При механичееких колебаниях кориуеа СПЭХ, вызванных внешним еейс.мическим воздействием, возникают колебания электролита, коTopfjie преобразуются в колебания тока фона /, с той же частотой и с амплитудой, пропорциональной амнлитуде механических колебаний.

Таким образом, информацию о внешем сейсмическом воздействии на СПЭХ получают, регистрируя переменную еоставляющую тока фона LOВ известной схеме включения СПЭХ в электрическую цепь последовательно СПЭХ включается резистор, падение напряжения на котором УВЫХ обусловлено как ностоянной составляющей тока фона to, так и его переменной составляющей /-

В известной схеме включения внутреннее сопротивление СПЭХ и резистор образуют делитель напряжения, благодаря чему на электродах СПЭХ задается определепная разность потенциалов, необходимая для его нормальной работы. Для увеличения чувствительности устройства необходимо повышать величину резистора, что из-за наличия ностоянной составляющей тока фона го приводит к необходимости увеличения напряжения источника питания. С изменением температ р1)1 окр жающей среды изменяется ностояшгая составляющая тока фона, протекающего через указанньи делитель. При этом меняется заданное значенне разности потенциалов на электродах СПЭХ, что приводит к нарушеншо режима его работы и в отдельных случаях к выходу его из строя. Поэтому, макси.мальное еопротивление резистора при включсннн электрохимических се1 смоприемников по указанной схеме, как нравило, не превьгн1ает 1 - 3 ком.

Цель нзобретения - повыеить его чувствительность.

Это дост1 гается , что оно снабжено усилителем постоянного тока, вход которого подключен К электроду ceiicNiOHpneMHHKa. свя занному с резнетором, а - к друго.;у концу того же резистора

На фиг. 1 к 2 показаны электрические схемы предлагаемого устройства.

СПЭХ 1 (фиг. 1) включается между в.ходол С УПТ 2 и источником иитания 3, задающим иа электродах СПЭХ 1 необходимую разность потеициалов. Резистор 4 включен между выходом УПТ 2 и его входом С.

При иа.чичии глубокой лараллельнон отрицательной обратиой связ11 (резистор 4 при большом коэффициенте усиления УПТ 2) точка С является нрактически гочкой с фиксированным иотендиалом. равным потенциалу «земли, независящим s пределах динамического диапазона усилителя от тока, н)отекающего через указанную точку.

Это обеспечивает воз.можность регистранш; тока СПЭХ в условиях ностоянства разности потенциалов на его электродах независимо от изменения величины тока фоиа . В то же время иаиряжение на выходе УПТ 2 равно падению напряжения на резисторе 4, обусловленному а.чгебраичсекой суммой переменной и постоянной составляконлей тока фоиа СПЭХ.

Сопротивление резистора 4 может быт:-, выбрано большим, что иозволяет резко повысить чувствительность ттройстка в н,елом. Однако сопротивление резистора 4 cyuiecTвенно зависит от величииы постоянной составляющей тока фоиа СПЭХ I и дипамич;ского диапазона УПТ 2.

Если сигнал иа выходе УПТ 2. обус. о;злениый постоянной еоетавляюпдей тока фон; СПЭХ 1, будет скомпенсирован, то, благодаря более эффектив1;ому использованию динамического диапазоиа У|ПТ 2. сопротивление резистора 4 может быть значительно увеличено, что позволит еще более повысить чувствительность устройства. Это особенно важно при использовании транзисторных УПТ в микромодульном и интегральном исполнении, обладающих, как правило, ограниченным динамическнм диаиазоном выходного напряжения. Для этого к точке входа С УПТ 2 (q)иг. 2) можио подключить электрическую цепь компенсации, состоящую из источника 5 напряжения и резистора 6, задаюших иеобходимый

противопокомпенсационный ток Ьс

R.

ло/кпый по направлению ностояппои составляющей тока фона СПЭХ 1.

При Еыполнении условия /,( -io происходит компенсация постоянной составляющей тока 40s о СПЭХ 1, а напряжение на выходе УПТ 2 t/вых будет зависеть только от Быбраииого зиачеиия резистора 4 и величины неременной составляющей тока фона i.

П р е д м е т изобретения

Устройство для регистрации сейсмически.х сигналов, содержащее электрохи.мический сейсмонриемник, к одно.му из электродов которого подключен резистор, а к другому - источиик иостояппого панряжения, отличающееся тем, что, с целью повышения чувствичельности. оно снабжено уеилнтелем постоянного тока, вход которого подключен к элекТ1}оду сейсмоприсмпика, связанному с резистором, а выход - к другому концу того же резистора.

-о

1

V

.