Способ определения присоединенной длины маятника сейсмометра Советский патент 1978 года по МПК G01M1/12 G01V3/00 

1

Изобретение относится к области сейсмометрии и может быть использовано для определения параметров сейсмометра.

Известен способ определения приведенной длины маятника сейсмометра методом «вертикального маятника, который заключается в том, что маятник освобождают от нитей подвеса, на место нитей закрепляют ножи, на которых прокачивают маятник в вертикальной плоскости. При этом определяют период собственных колебаний маятника. Найденную таким образом величину периода подставляют в известную формулу для определения приведенной длины маятника {.

Такой способ требует освобождения нитей от маятника. Последующая навеска маятника может привести к дополнительной деформации нитей в местах их крепления, что, в свою очередь, может привести к изменению параметров маятника, в том числе и приведенной длины. К тому же этот способ очень трудоемкий. Наиболее близким к изобретению по технической суш,ности является способ определения приведенной длины маятника сейсмометра методом горизонтального маятника. Суть способа заключается в том, что сейсмометр устанавливают на наклонномерную плиту таким образом, чтобы наклон маятника осуществлялся в вертикальной плоскости, параллельной плечу маятника, на заданный угол .

С помощью фотоэлектрической системы измеряют периоды собственных колебаний маятника при различных углах наклона оси вращения маятника относительно вертикали. По разности углов наклона и соответствующим им периодам собственных колебаний маятника определяют приведенную длину, подставляя эти периоды и разности углов в известную формулу для определения приведенной длины маятника сейсмометра.

Недостаток этого способа заключается в самой формуле определения приведенной длины, так как только для очень малых углов осью вращения и вертикалью применима эта формула определения приведенной длины, когда допустить, что синус угла равен нулю. Но тогда и разность этих углов должна быть так же малой величиной. Однако в этом случае относительная ошибка определения разности углов будет большой, а, следовательно, мала точность определения приведенной длины. Для повышения точности измерения приведенной длины маятника сейсмометра предлагаемым способом плиту наклоняют в вертикальной плоскости, перпендикулярной плечу маятника, измеряют величину смещения светового луча, отраженного от зеркала маятника, и по отнощению периода собственных колебаний маятника к величине смещения светового луча судят о приведенной длине маятника.

На чертеже показана схема, с помощью которой осуществляется способ.

Схема содержит лампу-осветитель 1, на которую подается питание, маятник 2 с зеркалом 3, измеритель 4 -смещения светового луча, поступающего от осветителя 1 и отраженного от зеркала 3, и фотоприемника б. 1М.аятннк 2 устанавливается в процессе контроля на наклонномерную плиту 6.

Способ заключается в следующем.

Наклонномерную плиту 6 наклоняют в вертикальной плоскости, перпендикулярной плечу маятника 2 на заданный угол а|з и измеряют период собственных колебаний маятника - Т. При наклоне плиты 6 на заданный угол ij) маятник 2 также отклоняется на некоторый угол, и световой луч смещается по фотоприемнику 5 на расстояние Л, которое определяет величину смещения светового луча, при этом показание на индикаторе (на чертеже не показан) изменяется. При помощи измерителя 4 смещения, предварительно зная его начальный отсчет, световой поток возвращают в исходное положение, что контролируется возвратом отсчета на индикаторе к начальному.

По величине смещения светового луча h, зная период собственных колебаний маятника Т, ускорение силы тяжести g и оптическое плечо а от маятника до фотоприемника, составленное из суммы расстояний от зеркала маятника до измерителя смещения ai и от измерителя смещения до фотоприемника az, т. е. а , определяют приведенную длину маятника / по формуле:

ф - угол наклона наклонномерной плиты. За счет строгой математической зависимости приведенной длины маятника от величины смещения светового луча и периода собственных колебаний маятника способ обеспечивает высокую точность измерения.

Формула изобретения

Способ определения приведенной длины маятника сейсмометра, заключающийся в том,

что сейсмометр устанавливают на наклонномерную плиту, плиту наклоняют в вертикальной плоскости на заданный угол, с помощью фотоэлектрической системы измеряют периоды собственных колебаний маятника и определяют его приведенную длину, отличающийся тем, что, с целью повыщения точности, плиту наклоняют в вертикальной плоскости, перпендикулярной плечу маятника, измеряют величину смещения светового луча, отраженного от

зеркала маятника, и по отношению периода собственных колебаний маятника к величине смещения светового луча судят о приведенной длине маятника.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1.Аппаратура и методика сейсмометрических наблюдений в СССР. М., «Наука, 1974, с. 142-144.

2.Саваренский Е. Ф. и Кирнос Д. П. Элементы сейсмологии и сейсмометрии. М., 1955,

с. 517.

-W