Устройство для калибровки сейсмических станций Советский патент 1979 года по МПК G01V1/24 

1

Изобретение относится к геофизическим приборам и может быть использовано в сейсмометрии.

Основным назначением устройства для калибровки сейсмических станций является контроль параметров канала и его кривой увеличения (калибровка канала).

Известны способы и устройства калибровки сейсмических станций, в которых калибровка производится либо путем предварительного определения параметров этих каналов и последующего расчета по ним кривых увеличения, либо при помощи источника синусоидальных колебаний по обычной методике снятия частотных характеристик линейных систем 1.

Недостатками этих способов и устройств являются большая длительность процедуры калибровки, сравнительно небольщая ее точность необходимость прекращения работы станции на весь период калибровки, и, в связи с этим, невозможность организации оперативного контроля параметров станции и автоматизации процесса регистрации.

. Известны сейсмические станции, калибровка которых производится методами импульсной калибровки 2. Такие станции снабжаются импульсными калибраторами, генерирующими короткие однополярные импульсы, спектры которых равномерны в полосе пропускания испытуемых сейсмометрических каналов. Благодаря этому спектр реакции испытуемого сейсмометрического канала на такой импульс (спектр временной характеристики канала) эквивалентен криjвp,й увеличения.

. Недостатком способа и реализующих его устройств является небольщая точность калибровки. Практически -с достаточной точностью удается получать только длиннопериодный срез кривых увеличения, короткопериодный срез осложнен высокочастотными 5 помехами, не позволяющими определить истинную форму -кривой в этой области периодов.

Кроме этого для определения спектров, требуется большая информация о временных характеристиках, достигающая многих со0тен и тысяч ординатных отсчетов, задаваемых с больщой точностью. Последнее ограничивает возможность организации оперативного контроля параметров станции.

Наиболее близким к изобретению является устройство для калибровки сейсмической станции, состоящее из импульсного калибраTOfj а. с одер ж я того коммутирующие элеменЙ.1й с5еДШённь,1х пбследовательно-аналбгоцифроеого преобразователя и цифрового регистратора 3.

Недостатком способа и устройства для калибровки станции является ограниченная точность калибровки .и невозможность Организации оперативного контроля параметров станции.

Цель .изобретения - обеспечение высокой точности калибровки во всем диапазоне рабочих периодов сейсмических каналов при й.Гновременном повыщении ее оперативности и быстродействия за счет Осуществления импульсной калибровки канала по ограниченному числу ординатных отсчетов временной характеристики.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для калибровки введены схема запубка, генератор синхроимпульсов, блок выбора интервала опроса и блок выбора числа опросов, согласующее устройство, блок выбора времени регистрации, устройства ретулйровки длительности, амплитудьГ и полярности возбуждающего импульса, при этом схема запуска, генератор синхроимпульсов, блок- выбора интервалов опросов, блок выбора числа опросов, согласующее устройство, импульсный Калибратор соединены между собой последовательно, а блок выбора числаопросов подключен одним выходом к аналого-цифровому преобразователю и другим выходам через блок выбора времени регистрации и к цифровому регистратору, а устройства регулировки длитёлЪкостй, амплитуды и полярности возбужДаЮиХегб импульса подключены на три входа импульсного калибратора. ... „

На чертеже представлена блок-схема уст ройства для калибровки сейсмических станций. --Устройство для калибровки сейсмических станций состоит из импульсного калибратора 1, схемы запуска 2, генератора синхроимпульсов 3, блока 4 выбора интервала опросов, блока 5 выбора числа опросов, согласующего устройства 6, аналого-цифрового преобразователя 7, цифрового регистратора 8, блока 9 времени регистрации, кроме того, в импульсный калибратор 1 подключень устройства 10 для регулировки длительности, амплитуды 11 и полярности 12 возбуждающего импульса. Сигнал с выхода импульсного калибратора 1 подаётся в сейсмометры сейсмической станции 13,а сигнал с гальванометров или сейсмических усилителей поступает на аналого-цифровой преобразователь 7. В случае, если сейсмическая станция является цифровой и она уже .содержит в своем составе аналого-цифровой преобразователь, и цифровой регистратор, то эти узлы цифровой сейсмической станции под1(лючаются к предлагаемому устройству для калибровки так же, как показано на чертеже.

Принцип действия устройства заключается в следующем.

В заранее выбранные моменты времени на вход схемы запуска 2 подается командный сигнал, благодаря которому схема срабатывает и вырабатьШает импульс, включающий генератор синхроимпульсов 3; синхроимпульсы генератора поступают на блок 4 выбора интервала опросов, который настраивается так, чтобы-интервал опросов обеспечивал быдесятьравномерно распределенных опросов в пределах первого периода временной характеристики. Так, для канала типа СД-1 интервал опроса должен быть порядка 8 с, для канала тип.а СКД - 2 с

и т. д.;

Выработанные блоком 4 интервала опро0 СОВ импульсы поступают на блок 5 выбора числа опросов. Этот блок настраивается так, чтобы ограничить число импульсов до необходимого заранее выбранного числа (около девяти)С выхода блока 5 эти импульсы поступают на аналого-цифровой преобразователь 7, блок 9 выбора времени регистраций и на согласующее устройство 6. Согласующее устройство 6 преобразует поступающие на него импульсы таким образом, что на выход, связанный с импульсным калибратором 1 поступает одиночный импульс, соответствующий первому, а на выход связанный с генератором синхроимпульсов 3, поступает импульс, соответствующий по- следнему из ограниченной последовательности синхроимпульсов.

5Первый импульс, соответствующий началу процесса, запускает импульсный калибратор 1, а импульс, соответствующий окончанию последовательности, выключает генератор синхроимпульсов 3.

В зависимости от типа калибруемого канала устройства 10 регулировки длительности, амплитуды 11 и полярности 12 устанавливаются соответствующим образом. Так для канала типа СД-1 выбирается длитель йбсть и.мпульса в 20 мс и амплитуда в 10 В, для канала СКМ длительность импульса выбирается равной 3 мс и т. д. Подобранный таким образом импульс с выхода импульсного калибратора 1 подается на дополнительные катушки сейсмической станции 13.

При поступлении возбуждающего импульса на дополнительную катущку сейсмометра в сейсмометрическом канале сейсмической ста-кции возникает напряжение, со5 6fвeтcтвyюtдee временной характеристике этого канала. Это напряжение поступает на аналого-цифровой преобразователь 7 и, в соответствии с выбранной частотой и чис