Шестикомпонентный сейсмометр Советский патент 1981 года по МПК G01V1/16 

(54) ШЁСТИКОМПОНЕНТНЫЙ СЕЙСМОМЕТР

Изобретение относится к контрольноизмерительной технике, в частности к области геофизического приборостроения, и MCMteT быть использовано для измерения параметров в виброметрин, сейсмометрии и разведочной геофизике. Известен пьезодатчик для измерения крутильных колеб ий Ul. содержащий корпус, инертную массу и два пьезоэле мента. Пьезодатчкк прикрепляется к вращающемуся валу. Недостатком пьезодатчи ка является ограниченность диапазона вэмерений. Известен трехкомпонентный пьезоэлектрический сейсмометр ( , содержаШий корпус, инертную массу и три пары пьезоэлементов. Недостатком этого сейсмометра является то, что с его помощью осуществляется измерение лишь трех ком- .понент колебания, в то время как в реаль ных условиях объект прдвергается воадей ствию трех компонент поступательного и трех компонент вращательного движения Наиболее близким техническим решением к изобретению является шестикомпоненгный сейсмометр З , содержащий корпус, инертную массу и шесть пар даггчиков давления. Недостатком этого сейсмометра является то, что для достижения необходимой чувствительности сейсмомет ра при снижении амплитуд, усксфении поступательных и вращательных компоненг колебания, Щ1иходится увеличивасгь ишртную массу, т.е. увеличивать сейсмометра, что зачастую исключает возможность его примевешя. Целью изобретения является оовышевве чувствительности се мометра. Эта цель достигается тем, что в шеотикомпсяеагном сейсмометре, содержапем инертную массу, датчики давления, располсбкенные по две пефы по трем равностоящим от центра инертной взаимво перпендикулярным направлениям, леокащим в трех взаимно п пеиднкуля рных шхоскоотях, пересекающихся в центре инертной массы, его инертаая масса снабжева двенедцатью клиновидными выступами. Корпус выполнен с двенадцатью пространственно расположенными клиновидными щелям щ в каждой щели к обеим ее граням жестко прикреплены датчики давления, каждый из которых соединен с соответ ствующим клиновидным выступом с мощью ГЕР о межу точного элемента, выполненного в виде сферы. На чертеже изображена принципиальная схема сейсмометра. Инертная масса 1 расположена внутри корпуса 2 и имеет шесть пар клиновидных выступов 3. Клиновидные выступы входят в соприкосновение с промежуточными элементами 4, а последние - с дат чиками давления 5, Которые жестко прикреплены к граням клиновидных щелей 6. При этом оси симметрии всех щести пар клиновидньгх выступов в совокупност с соответствующими клиновидными щелями, датчиками давления и промежуточными элементами в ввде сфер расположены по две пары по трем равностоящим от центра инертной массы взаимно перпенди кулярйым направлениям, которые лежат в трех взаимно перпендикулярных плоскос тях, пересекающихся в центре инертной массы. Сейсмометр работает следующим образом. При перемещении корпуса сейсмометр изменяется давление на датчики давления При последовательном соединении датчик давления, расположенных на гранях одно клиновидной щели, их суммарный сигнал имеет следующее значение E aF/sin|oi/|, ,где d - чувствительность датчшса дав ления; . р - сила, действующая вдоль оси симметрии пары; об - угол между осью симметрии пары и гранью щели, если соответствующие грани клино видных щелей и клиноввдных выступов параллельнь между собой. Сигнал подается на схему регистраци (на чертеже не показана),. При перемещении корпуса происходит азложение силы инерции, действующей вдоль оси симметрии пары клиновидных выступов. При этом из-за наличия точечного контакта между датчиком и клиновидным выступом, обусловленного выполнением промежуточного элемента в виде сферы, сила действующая на датчик давления равна При малых углах , Sinot 0,О17, следовательно, сила, действующая на датчик в 57 раз больще, чем исходная сила, что повыщает чувствительность сейсмометра. Формулаизобретения Шестикомпоненгный сейсмометр, содержащий инертную массу, датчики давления, равноположенные по две пары по трем равноотстоящим от центра .инертной массы взаимно перпендикулярным направлениям, лежащим в трех взаимно перпендикулярных плоскостях, пересекающихся в центре инертной массы, корпус и схему регистрации, отличающийся тем, что, с целью увеличения чувствитель; ности, его инертная масса снабжена двенадцатью клиновидными выступами, а корпус Выполнен с двенадцатью пространственно расположенными клиновидными щелями, причем в каждой щели к обеим ее граням жестко прикреплены датчики давления, каждый из которых соединен с соответствующим клиновидным выступом с помощью промежуточного элемента, выполненного в виде сферы. Источники информации, пршштые в внимание при экспертизе 1. Иорши Ю. И. Виброметрия. М., Мащгиз, 1963, с. 567, .2. Авторское свидетельство СССР М 397«Ь, кл. OiOlV 1/16, 197k;. 3. Авторское свидетельство СССР № 6144ОЗ, кл. OiOlV 1/16, 1970 (щзототип).