Вертикальный сейсмометр Советский патент 1983 года по МПК G01V1/16 

(5) ВЕРТИКАЛЬНЫЙ СЕЙСМОМЕТР

Изобретение относится к геофизиче кому приборостроению и предназначено для использования при сейсмологических наблюдениях стационарного или экспедиционного применения. I Известны вертикальные сейсмометры, содержащие преобразователь и мая ник, уравновешенный посредством винтовой пружины, скрепленной с корпусом и фермой маятника С ГЦ Известны длиннопериодные вертикальные сейсмометры СВКД содержащие маятник, соединенный с корпусом посредством упругих сочленений и уравновешенный в горизонтальной плоскости винтовой пружиной, выполненной с правой намоткой Г2}. Недостатком указанных сейсмометров является низкая чувствительность на больших периодах и паразитные колебания спиральных пружин, что снижает динамический диапазон. Наиболее близким техническим реше нием к изобретению является вертикал ный сейсмометр, содержащий корпус, два электродинамических преобразовз теля, пружину, одним концом связанную с корпусом и другим - с маятником, причем пружина выполнена в виде двух параллельных спиральных пружин с противоположной навивкой СЗ. Однако известный сейсмометр характеризуется недостаточной чувствительностью, помехоустойчивостью и стабильностью нуля маятника. Целью изобретения является повышение чувствительности и помехоустойчивости сейсмометра при одновременном увеличении стабильности нулевого положения маятника .сейсмометра. Поставленная цель достигается тем, что в вертикальном сейсмометре, содержащем корпус, маятник, два электродинамических преобразователя, пружину, одним концом связанную с корпусом и другим - с маятником, пружина выполнена ленточной,, состоящей из двух частей, имеющих противоположные э направления навивки,-причем в средней части пружины установлены уравновешенные катушки, обмотки которых размещены в зазорах двух магнитных систем электродинамических, преобразователей, укрепленных на маятнике сейсмометра. Изобретение основано на использовании эффекта кручения .ленточной пружины, позволяющей в отличие от обычных спиральных пружин значительно повысить чувствительность сейсмометра. На фиг. 1 показана кинематическая схема предложенного устройства; на фиг.2 - конструкция блока с ленточной пружиной и катушками. Вертикальный сейсмометр содержит корпус 1. Цилиндрический Шарнир 2 яв ляется осью вращения маятника (фиг.1). Маятник 3 уравновешивается ленточной витой или точеной пружиной Ц, концы которой жестко закреплены на механизме натяжения пружины, установленном на корпусе 1, и на ниж нем конце маятника 3. В средней части витой пружины 4 закреплена ферма с укрепленными на ее концах катушками 5. На маятнике 3 установлены дв магнитные системы 6 и 7. Сейсмометр работает следующим образом. Витая ленточная пружина, концы ко торой спирально закручены в разные стороны, имеет свойство преобразовывать малые линейные перемещения в большие угловые перемещения ее средней части в случае, если один ее конец закреплен неподвижно, а второй, связанный с концом маятника 3 может растягиваться. При смещении маятника 3, например, книзу происходит растяжение ленточной пружины. Средняя часть пружины поворачивается вокруг своей оси. При этом ферма с катушками на концах опускает, например, левую и поднимает правую катушку, обмотки которых находятся в зазорах магнитных систем. Следовательно, при движении маятника в одной магнитной системе происходит сближение катушки с магнитом, а в другой - расхождение. Ускорение перемещения катушек за счет вращения, пружины в ее средней части зависит от угла подъема винтовой линии пружины ( отношения ширины ленты к ее толщине. Эффектом изобретения является пЪвьшение чувствительности за счет ускорения движения катушек в магнитных системах. Кроме того, повышается ;табильность нуля маятника сейсмометра, что обеспечивается тем, что и катушки и магнитные системы находятся на маятнике и перемещаются одновременно вместе с ним в отличие от сейсмометров, в которых катушка или магнит связаны с корпусом приборов и перемещаются относительно друг друга. Увеличение помехоустойчивости достигается за счет того, что при паразитных колебаниях пружины катушки, находящиеся в зазорах магнитов, воспринимают эти колебания одновременно и, следовательно, гасят их,так как они включены встречно и находятся в магнитном поле магнитных систем. Формула изобретения Вертикальный сейсмометр, содержащий корпус, маятник, два электродинамических преобразователя, пружину , одним концом связанную с корпусом, а другим - с маятником, отличающийся тем, что, с целью повышения его чувствительности и помехоустойчивости при одновременном увеличении стабильности нулевого положения маятника сейсмометра, пружина выполнена .ленточной, состоящей из двух частей, имеющих противоположные направления навивки, причем в средней части пружины установлены уравновешенные катушки, обмотки которых размещены в зазорах двух магнитных систем электродинамических преобразователей, укрепленных на маятнике сейсмометра. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Аппаратура и методика наблюдений на сейсмических станциях СССР. Изд-во АН СССР, 1962, с. 71. 2. Аппаратура и методика сейсмометрических наблюдений в СССР. М., Наука, 197, с. kl. 3. Авторское свидетельство СССР № 550608, кл. G 01 V 1./16, 1975 (прототип).