Сейсмоприемник Советский патент 1981 года по МПК G01V1/16 

(54) СЕЙСМОПРИЕМНИК

I

Изобретение относится к информационноизмерительной технике и приборостроению и может быть использовано в устройствах сейсмической разведки, предаазначенных для контроля и регистрации упругих колебаний земли.

Известен сейсмоприемник, в котором для преобразования механических колебанга в электрический сигнал применяют электромагнитшле и электродинамические генераторные преобразователи, содержащие неподвижную часть - магнитопровод с потокочувствительными элементагля - обмотками, и подвижную - инертную массу в виде постоянного магнита Ц.

Недостатком прео азователей является то, (ПО сигнал на выходе пропорционален скорости перемещения инертной массы, поэтому они не могут быть использованы для определения величины амплитуды смещения инертной массы. Для этого требуется дополнительно интегртровать сигнал, кроме того, чувствительность пр&образователей в области инфраиизких частот (менее 4 Гц) резко падает.

Вместе с тем недостатком этих устройств является нелинейность статической характерисТИКИ при переменном воздушном зазоре, выходной сигнал пропорционален 4i (б - величина воздушного зазора), а в устройствах, в которых проис} одит пересечение витков измерительной обмотки с силовыми линиями магнитного поля слабьШ выходной сигнал и падение чувствительностн на низких частотах.

Наиболее близким к предлагаемому является сейсмоприемник, содержащий магнитопровод с обмотками, инертную массу в виде подвиж101ЮЙ обмотки, причем устройство выполнено в внде дифференциального трансформатора 2.

Однако устройство обладает низкой надежностью из-за наличия подвижных токоподводящих проводов подвижной катуипси,малой.мощ15ностью выходного сигнала из-за того, что магнитная система преобразователя является разомкиутом, невозмо)1(ностью регулировать нулевое положение, что необходимо для настройки сейсмоприемника.

20

Цель изобретения - повышение чувствительг иости и уровня выходного сигнала.

Поставленная цель достигается тем, что в сейсмоп шемнике, содержащем магнитопровод С обмотками, инертную массу, пружины и демпфер, магнитопровод выполнен Ф-образной формы с обмотками на торцовых стержнях, соединеиными по мостовой схеме, инертная масса вьшолнена в виде-электрического экрана, охватьшающего средний стержень магнитопровода, приэтом в устройство введены подвижные электрические экраны, охватывающие боковые стержни магнитопровода со стброны каждой обмотки и выполненные с возможностью перемещения. Повыщение чувствительности и мощности выходного сигнала достигается тем, что обмотки на торцовых стержнях магнитопровода соединены по мостовой схеме, а магнитопровод вьшолнен Ф-обраэной формы. Регулирование 11улевого положения обеспечивается введением в устройство четырех регулировочных экранов, выполненных с возможностью перемещения и охватьшающнх боковые стержни магннтопровода со стороны каждой обмотки. . Высокая надежность обешечивается использованием в качестве подвижной части электрического экрана. Простота конструквди обеспечивается технологичностью сборки, простотой и эко номичностью ее составных элементов. На чертеже дана схема устройства. Устройство содержит магнитопровод 1 Ф-обраэной формы с четьфьмя секциями обмотки 2-5, соединенными в мостовую схему, а также подвижные экраны 6-9, охватывающие боковы стержни магнитопровода, и подаижный экран 10 охватывающий центральный стержень (пружины и демпфер не показаны). Сейсмоприемшпс работает следующим образом.. Когда подвижный экран 10, вьшолняющий роль инертной массы, находится в центральном положении, индуктивности обмоток равны между собой, мостовая схема сбалансирована и на выходе сейсмоприемника будет нулевой сигнал. При воздействщ на вход преобразователя контролируемых колебаний подвижный экран 10 сместится, например вверх, и займет положение с коордзшатой X, пропорциональной величине входного воздействия - колебания. Часть магнитного потока, создаваемого обмотками, подключенными к источнику переменного тока, индуцирует в экране ЭДС. Ток в экране, вызванный этой ЭДС, создает поток, направленный встречно рабочему потоку. Таким образом, экран 10 не пропускает рабочий магнитный поток. Рабочий магнитный поток состоит из двух составляюпдах Ф1 и Фг, образованных обмотками, расположенными на торцах магнитопровода. Потоки Ф и Ф} направлены навстречу друг другу. Оба составляющих магнитного потока проходят по ферромагнитным стержням магнитопровода н замыкаются по воздушному азору между центральнь1м и боковыми стерж-ями, причем первый поток по пути равен ( X), а второй (Xjj + X), где X - поовина длины воздупшого зазора между стержями. При этом индуктивности плеч моста изменятся, мост разбалансируется и на выходной диагонали появится сигнал в, КХ, где К - коэффициент пропорциональности. Таким образом, выходной сигнал сейсмоприемника будет пропорционален величине входного воздействия, причем мостовые схемы обладают наибольщей чувствительностью по сравнению с одинарными и дифференциальными схемами и больщей мощностью выходного сигнала (за счет того, что все обмотки соединены электрически). Дрейф нуля, неточность сборки, намотки, изменения внешних условий приводит к необходимости регулировать мостовую схему как при изготовлении, так и в процессе эксплуатации. С этой целью на боковых стержнях магнитопровода вьшолнены подвижные экраны 6-9 со стороны каждой обмотки. Еслиэкран 10 конструктивно вьшолняется так, что его активное омическое сопротивление стремятся уменьшить до нуля, чтобы он максимально задерживал мапштный,поток, то экраны 6-9 должны лишь частично задерживать магнитный поток, пропуская основную его часть, в остальном принцип работы каждого экрана 6-9 аналогичен экрану 10. При перемещении какого-либо иэ экранов 6-9 меняется индуктивность соответствующей обмотки 2-5. Изменением положения регулировочных экранов осуществляется настройка моста. Таким образом, сейсмоприемник предлагаемой конструкции обладает более высокой чувствительностью и мощностью. Формула изобретения Сейсмоприемник, содержащий магнитопровод с обмотками, инертную массу, пружины и демпфер, отличающийся тем, что, с целью повышений чувствительности и уровня выходного сигнала, магнитопровод вьшолнен Ф-образной формы с обмотками на торцовых стержнях, соединенными по мостовой схеме, инертная масса выполнена в виде электрического экрана, охватьшающёго средний стержень магнитопровода, при этом в устройство введены подвижные электрические экраны,, охватывающие боковые стержни магнитопровода со стороны каждой обмотки и вьшолненные с возможностью перемещения. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР N 314166, кл. G 01 V 1/16, 1970. 2.Авторское свидетельство СССР N 257776, кл. G 01 V 1/16, 1968 (прототип).

- r 0- EU 0