Сейсмометр Советский патент 1981 года по МПК G01V1/16 

а к лентам подвеса в iMectax закрепления приклее1 ы пьезокерамические пластины. На фиг. 1 и 2. изображен общий вид сейсмометра, на фиг. 3 и 4 - узлы крепления лент и ньезонриемники; на фиг. 5 - камертон как элемент кольцевого осциллятора; на фиг. 6 - состояние кольцевого осциллятора в зависимости от типа воздействия. Внутри корпуса, состоящего из двух толстых треугольных плит 1, соединенных жесткими стойками 2, на гибких металлических лентах 3 висит горизонтально ориентированный цилиндрический груз 4. В центре груза имеется система 5 регистрации электродинамическим методом горизонтального движения, обусловленного прохождением сейсмической волны от удаленного землетрясения. В узлах крепления лент 3 подвеса к грузу 4 и стойкам 2 приклеена пьезокерамика 6. В месте прикрепления конца ленты 3 к грузу 4 пьезокерамическая пластина 6 устанавливается непосредственно у прямоугольной шайбы 7, прил-:имаемои к грузу 4 винтом 8, а в месте прикрепления к стойке 2 - у торцовой плоскости цилиндрической вилки 9. Кольцевые осцилляторы 10 состоят из бандажей 11, прикрепленных к цилиндрическому грузу 4, и набора камертонов из радиально по отношению к грузу 4 ориентированных пластин 12, одни концы которых запрессованы в бандажи 11, а другпе - Б массы 13. Металлической нитью 14, прО11ущеннон через штифты 15 в массах 13, камертоны связаны в единое целое, ооразуя механическую кольцевую систему - осциллятор, спосооную совершать крутильные колеоания относительно оси груза 4. с/ти колеоания регистрируются пьезокерамикои 1Ь, прикрепленной в месте заделки пластины камертонов 12 в бандаже И. Кольцевой осциллятор незначительно увеличивает массу груза 4, а пьезокерамика b - жесткость лент 3, что взаимно компенсирует друг друга с точки зрения изменения периода сооственных колеоаний груза 4; характеристики сейсмометра как сейсмографа Ьеньоффа остаются неизменными. (еисмометр работает следующим образом. Микросейсмический фон региона регистрации вызывает непрерывные перемещения корпуса приоора относительно груза 4, что сопровождается изгибом в узлах крепления ленг 6 подвеса, идновременно с этим испытывают максимальную деформацию пьезокерамические пластины Ь, установленные в узлах креплепия лент. Электрический сигнал с пластин 6 предварительно суммируют, пропускают через предусилитель и узкополосные фильтры и записывают для дальнейшего анализа. 4 При исследовании тонкой структуры микросейсм, в частности, при анализе только рэлеевских воли записывают их роторную компоненту. Для этого регистрируют и обрабатывают аналогичным образом сигнал с пьезокерамик 16 кольцевых осцилляторов, которые могут реагировать за счет синхронных колебаний камертонов с массами 13 только под действием угловых перемещений корпуса прибора относительно оси цилиндрического груза 4. Действительно, любые линейные ускорения сейсмометра не возбудят синхрониых угловых колебаний камертонов (фиг. 1, 2, Ь): компонента ускорений вдоль оси груза 4 неэффективна из-за высокой жесткости нластин камертонов 12, а компонента Ф, направленная перпендикулярно к оси, - из-за симметричности кольцевого осциллятора и жесткости натянутой нити 14, работающей в этом случае на растяжение. И только возмущающий крутящий момент М относительно оси груза 4 вызовет синхронные колебания камертонов, так как при этом изгибные деформации пластин 12 будут сопроволадаться провисанием нитей 14. Таким образом, сейсмометр позволяет непрерывно регистрировать и исследовать как горизонтальную компопенту смещений, так и угловые колеоания, обусловленные микросеисмами региона. Одновременно с этнм при нрохождении через пункт регистрации длиннопериодной сейсмической волны от удаленного землетрясения, это вступлеппе оудет зарегистрировано блоком электромагнитной записи о сейсмометра, как ооычным сейсмографом Беньоффа. Соноставлепие синхронных записей изменения уровня микросеисм и обычной сейсмограммы позволит уточнить информацию о деформационных процессах в регионе регистрации. Формула изобретения Сейсмометр, содержащий электромагнитный преобразователь и чувствительный элемент, вынолненный в виде цилиндрического груза на ленточном подвесе, отличающийся тем, что, с целью повышения информативности регистрации, цилиндрический груз снабжен бандажами, в которых нормально к их поверхности закреплены пластины с наклеенной в местах закрепления пьезокерампкой и с дополнительными грузами, размещенными на свободных концах указанных пластин, при этом плоскости пластин расположены параллельно оси цилиндрического груза, дополнительные грузы соединены между собой гиикой нитью, а к лентам подвеса в местах закрепления приклеены пьезокерамические пластины.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Рыкунов Л. Н., Хаврошкин О. Б. и др. Модуляция высокочастотных микросейсм, ДАН СССР, т. 238, № 2, М., 1978.

W

/2

16

Q 1П1

0 iQi

le

%%

V

(

13

t

Ч

2. Operating and Maintenance Manual Benioff Seismometers, The Geotechnical Corporation 3401 Shiloh Road, Gorland, Texas, 15, May 1959 (прототип).

/ /

цв

6

13

3

h

8

fr

9

iQi

tQi

tBi

t

,a

r

s

a

5Ш,

фиг. /

фиг. .З

фиг.-

Фиг-.