Устройство для регистрации сейсмических процессов в цифровом коде Советский патент 1977 года по МПК G01V1/32 

1

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано преимущественно в области сейсмометрии, а также в других областях измерительной техники, в частности в устройствах с гальванометрической регистрацией.

Известны автоматические станции типа АСС 1 и ЗСС 2, ведущие регистрацию сейсмических нроцессов в аналоговой форме.

При обработке информации с этих устройств при помощи вычислительной техники необходимы согласующие устройства ввода в вычислительные мащины, что создает известные затруднения.

Известна также цифровая сейсморазведочная станция 3, содержан;ая сейсмоприемник, нреобразозатель аналогового электрического сигнала в отклонение светового луча, состоящий из гальванометра с зеркалом, установленным на подвижной рамке, осветителя и механизма зеркальной развертки, и преобразователь отклонения светового луча в цифровой код, в которой цифрованию подвергается предварительно усилеиный специальным усилителем постоянного тока электрический сигнал, поступающий от сейсмоприемников.

Такая система из-за дрейфа усилителя, собственных щумов и непостоянства коэффициента усиления не может обеснечнть высокой точности регистрации в цифровом коде.

Цель изобретения - повышение точности измерения.

Эта цель достигается выполнением в предлагаемом устройстве аналогового цреобразователя в виде гальванометра, в котором под углом, не больще 3° к рабочему зеркал) , установлено дополнительно неподвижное зеркало, и системы развертки луча.

Это нозволяет преобразовать величину углового отклонения подвижной системы гальванометра в величину интервала времени, который может быть измерен с высокой точностью. Достоинством предлагаемого 5стройства является то, что в нем использована

«классическая снстема регистрации сейсмических нроцессоз, а именно, связанная система сейсмоприемник - гальванометр, которая является электромеханическим фильтром, обеснечиваюнхим при регистрации необходимую избирательность, что не обеспечивается другими известными устройствами.

На чертеже показана блок-схема предлагаемого устройства, состоящего из источника света (лампочки осветителя) 1, объектива 2,

вращающегося зеркального многогранника 3, гальванометра 4 с двумя зеркалами: неподвилсным и нодвижным, отражательного зеркала 5, фотоэлектрического датчика 6, формирующего устройства 7, счетчика 8, генератора импульсов 9, щели-диафрагмы 10.

Устройство работает следующим образом.

Луч света от источника света 1, проходя через объектив 2, попадает на грань зеркального многогранника 3, вращающегося с постоянной скоростью. Отраженный от грани луч, разворачиваясь в пространстве, в определенные моменты времени попадает на подБинаше и неподвижное зеркала, установленные в гальванометре 4 (рабочее зеркало закреплено на подвижной системе гальванометра, неподвижное - жестко закреплено на его корпусе). Первоначально устанавливаемый угол между подвижным и неподвижным зеркалами равен 3°. Лучи, отраженные от рабочего и неподвижного зеркал, вновь отражаются от зеркального многогранника 3 и через зеркало 5 попадают в определенные моменты времени на светоприемник (фотоэлектрический датчик 6), преобразующий импульсы света в электрические импульсы. Неподвижное зеркало гальванометра 4 в плоскости движения лучей развернуто относительно рабочего зеркала таким образом, что на светоприемник всегда вначале попадает луч, отраженный от неподвижного зеркала, а затем луч от -подвижного зеркала. При неизменной скорости вращения многогранника определенному углу между неподвижным и подвижным зеркалами соответствует вполне определенный интервал времени между электрическими импульсами на выходе светоприемника. Воздействие электрического регистрируемого сигнала на гальванометр 4 вызывает изменение угла между зеркалами и, следовательно, изменение временного интервала между электрическими импульсами. Импульсы с выхода светоприемника после обработки в формирующем устройстве 7 служат для управления счетчиком 8. На вход счетчика 8 от специального генератора поступают импульсы с высокой постоянной частотой следования. Каждой парой импульсов управления от светоприемника счетчик включается для счета только на время интервала между этими управляющими импульсами. Число сосчитанных импульсов, поступающих от генератора, оказывается при этом пропорциональным углу между неподвижным и подвижным зеркалами. С выхода счетчика информация, преобразованная описанным способом в цифровой код, поступает на регистрацию. Команда, осуществляющая передачу информации со счетчика, а также сброс показаний счетчика и подготовку его к следующему циклу обеспечивается либо установкой специального дополнительного светоприемника, либо использованием первого управляющего импульса с соответствующей задержкой.

Применение предлагаемого устройства позволяет существенно повысить точность регистрации и скорость обработки информации, получаемой при регистрации сейсмических процессов. Кроме этого, обеспечивается возможность уменьшения количества материала, на который нанесена информация. Отсутствие

15 в предлагаемом устройстве в тракте аналоговой регистрации усилителей постоянного тока, обладающих нестабильностью и шумами, а также наличие электромеханического фильтра в виде связанной системы сейсмо0 приемник-гальванометр значительно повышает точность регистрации. В предлагаемом устройстве обеспечивается разрешение по амплитуде, близкое к от полной шкалы.

5Формула изобретения

Устройство для регистрации сейсмических процессов в цифровом коде, содержащее сейсмоприемник, преобразователь аналогового электрического сигнала в отклонение светового луча, состоящий из гальванометра с зеркалом, установленным на подвижной рамке, осветителя и механизма зеркальной развертки, и преобразователь отклонения светового луча в цифровой код, отличающееся

5 тем, что, с целью повышения точности измерения, в преобразователь аналогового электрического сигнала в отклонение светового луча введено неподвижное зеркало, установленное под углом, не превышающим 3° к пло0 скости основного зеркала.

Нсточники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Аппаратура и методика сейсмометрических наблюдений в СССР. М, Наука, 1974

5 гл. 2-3.

2.Шнирман Г. Л. Эпицентральная сейсмическая станция. Труды ИФЗ № 35 (202) 1964.

3.Борковский Г. М., ЦукерникВ. Б.Цифровая сейсморазведочная станция ССЦ-1, М.,

ВР1ЭМС, серия «Региональная, разведочная и промысловая геофизика, вып. 41, 1969.

/

i.r

вх

Peei cmpcfpye bfu S OHCf yfaffU

вых

°3cfpee t/C poScj-vi,.-u .-jpCLjecc peaSpaзова/ б:} / /r