Калибровочный датчик штангового деформографа Советский патент 1975 года по МПК G01V1/20 

1

Изобретение относится к области измерения медленных деформаций земной поверхности.

Известен калибровочный датчик штангового деформографа Беивофа, представляющий собой стержень из никеля с намотанной на нем катушкой, заделанный между отрезками кварцевой трубы. При пропускании тока через катушку стержень под действием магнитного поля укорачивается и смеп,ает трубу на заданную величину.

Педостатком известного датчика является его малая жесткость по отношеппю к изгпбным деформациям, так как длина стержня датчика значительно больше его диаметра, что необходимо для создания однородного интенсивного магнитного поля.

Цель изобретения - уменьшение ошибки за счет механической и темиературной деформации штанги.

Для этого магнитострикционный элемент датчика выполнен в виде замкнутого магнитопровода.

В предложенном калибровочном датчике основным элементом является замкнутый сердечник, изготовленный из цельного куска магнитострикционного материала - иермендюра. Сердечник имеет прямоугольную форму (85Х X50X20) и покрыт теплоизоляционным слоем асбеста. Па его длинные грани намотана катушка (например, проводом ПЭМ-2, Ф 0,5,

число витков 1000, по 500 витков на каждой стороне сердечника).

Крепление калибровочного датчика к трубе может быть выполнено следуюш,им образом.

Сердечник сжимают по коротким сторонам скобами, а на концы кварцевых труб, подсоединенных к датчику, надевают на слой эпоксидного клея ипварные хомуты и стягивают их винтами. Скобы жестко соединяются с хомутами. Все резьбовые соединения сделаны поперечнымп к трубе, что исключает опасность осевых люфтов. Соединение датчика с трубой - съемное.

Па чертеже схематически иоказан предлагаемый датчик.

Труба 1 из кварцевого стекла длиной 20- 50 метров жестко скреплена с породой с помош,ыо бетонного постамента 2. Второй конец трубы свободно смеш,ается относительно породы при расширении или сжатии последней. Смеш,ение свободного конца трубы относительно породы регистрируется на постаменте 3. Труба 1 поддерживается в горизонтальном положении с помош,ью подвесных систем 4.

Па сердечнике калибровочного датчика 5 намотана катушка 6.

Устройство работает следующим образом. При пропускании тока через катушку 6 в сердечнике создается магнитное поле, под

действием которого сердечник удлиняется и

смещает трубу 1 на известное расстояние, которое выбирается в диапазоне 0,2-1,0 мк. Сила тока контролируется.

При выключении тока кварцевая труба деформографа смещается в первоначальное полож-ение. На линии записи, которая получается на самописце, видны калибровочные импульсы соответствующие заданному смещению. Частота калибровки выбирается, исходя из задачи наблюдения, и при регистрации, например, лунно-солнечного прилива производится два раза в сутки.

Макет калибровочного датчика испытан на геофизических станциях Таджикской ССР. Калибровочное смещение, создаваемое датчиком и равное 1 мк сохраняет в течение двух лет постоянное значение с точностью ±0,05 мк. Точность калибровки ,±б%.

Предмет изобретения

Калибровочный датчик штангового деформографа, закрепленный между отрезками кварцевой трубы, состоящий из магнитострикционного элемента с намотанной на нем катушкой, отличающийся тем, что, с целью уМвньшения ошибки за счет механической и температурной деформации штанги, магнитострикционный элемент датчика выполнен в виде замкнутого магнитопровода.