Устройство для маркировки фотолент в процессе записи сейсмических колебаний

 

Л 101602

Класс 42с, 42

СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Л. A.-Сигал и В. И. Риф

УСТРОЙСТВО ДЛЯ МАРКИРОВКИ ФОТОЛЕНТ В ПРОЦЕССЕ

ЗАПИСИ СЕЙСМИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЙ

Заявлено 4 ноября 1952 г за Ко 450763 в Министерство нефтяной промышленности

Известные сейсмические станции снабжены устройством, при помощи которого на фэтоленту наносятся марки времени через 0,01 секунд.

Дальнейшая подготовка фотолент (оцифровка и введение поправки для получения истинного отсчета времени) производится вычислением.

Предлагаемое устройство автоматически производит маркировку фотолент и отличается от известных маркирующих устройств тем, что начало шкалы маркировки отмечается на фотоленте синхронно с отметкой момента взрыва и тем самым исключается неэбходимость введения поправки, усложняющей обработку сейсмограмм, а также автоматической оцифровкой марок, что делает излишним труд вычислителя и упрощает и ускоряет процесс подготовки сейсмограмм для интерпретации.

Блок-схема устройства показана на фиг. 1; на фиг. 2 показана принципиальная электрическая схема устройства.

Сущность работы устройства заключается в следующем. Сигнал отметки момента взрыва, поступающий на входной трансформатор 1 сейсмостанции, подается на кэмандный пункт 2. Получив сигнал, командный пункт мгновенно при помощи лампового включателя 7 замыкает цепь источника питания 3 на схему лампового генератора 4 переменного тока.

Ламповый генератор 4 создает на выходе переменное синусоидальное напряжение заданной амплитуды, колебания которого подаются на гальванометр-маркировщик 5. Под действием этого напряжения гальванометр-маркировщик начинает совершать гармонические колебания го строго определенной амплитудой и частотой, совпадающей с его собственной частотой.

При помощи ряда зеркал и линз световой луч от этого колеблющегося гальванометра разделяется на три луча. Первый луч, проходя специальную маркировочную решетку, создает на сейсмограмме шкалу вертикальных линий различной толщины.

¹ 101602

Через каждые 0,1 сек. наносится жирная линия толщиной 0,6 мм, через каждые 0,02 сек. наносится линия толщиной 0,4 мм и через каждые 0,01 сек — 0,2 мм. Второй луч через каждые 0,05 сек. направляется оптическим устройством б на фотоэлемент автоматического включателя механического реле 8, которое поворачивает цифровой граненый барабанчик 9 таким образом, что его грань с соответствующими цифрами становится в определенное положение. Третий световой луч направляется оптическим устройством через каждые 0,1 сек. на подготовленную грань цифрового барабанчика 9, после отражения от которой он попадает на сейсмоленту 10.

Описываемое устройство представляет собой конструкцию, состоящую из электрических, оптических и электромеханических узлов, встраиваемую в осциллограф сейсмостанции.

При получении сигнала о моменте взрыва командный пункт 2 мгновенно включает всю схему. Командный пункт 2 состоит из входного сопротивления Ri, реле-гальванометра Гь фотоэлемента Фь батареи cMfщения Б и лампового включателя.

Реле-гальванометр Г, представляет собой обычный гальванометр, встраиваемый в общий ряд других сейсмических гальванометров, включенных в электромагнитный блок осциллографа. Этот гальванометр имеет собственную частоту колебаний, равную 50 гц, и работает в апериодическом режиме, близком к критическому. Такая настройка его режима обеспечивает полную синхронность начала поворота его подвесной рамки с началом поворота рамки гальванометра, записывающего на сейсмограмме сигнал момента взрыва.

На внутренней стороне корпуса гальванометра, против зеркальца, укреплен ограничитель движения рамки гальванометра, позволяющий рамке повернуться на очень малый угол. На выходе отраженного от зеркальца-гальванометра луча стоит шторка с узкой щелью. До срабатывания реле-гальванометра отраженный луч упирается в шторку рядом со щелью (на расстоянии толщины луча порядка 0,5 мм). Подаваемый сигнал заставляет повернуться рамку до ограничителя, вследствие чего луч мгновенно смещается на 0,5 мм, проходя через щель. 3а щелью расположено зеркало, направляющее световой луч на фотоэлемент Фь

В электрический контур фотоэлемента Ф входят батарея смещения Бь входное сопротивление Rq лампового включателя 7 и входное сопротивление R< командного пункта 2. Параллельно сопротивлению RI подключен реле-гальванометр Г,.

Работа схемы происходит следующим образом. Со вторичной обмотки входного трансформатора 1, принимающего сигнал момента взрыва, сигнал поступает на входное сопротивление R>.

Пока фотоэлемент затемнен, по его контуру сигнал не проходит.

Ток сигнала проходит одновременно по входному сопротивлению RI u параллельно подключенному к нему реле-гальванометру Гь Под действием этого сигнала рамка гальванометра мгновенно поворачивается до ограничителя, освещая лучом фотоэлемент. Возникающий в контуре фотоэлектронный ток создает падение напряжения на сопротивление R, достаточное для того, чтобы удержать реле-гальванометр в сработанном положении, вследствие чего фотоэлемент все время освещается лучом от реле гальванометра и вся схема находится в состоянии самоблокировки. Кроме того, вэзникший фотоэлектронный ток, проходя через входное сопротивление лампового включателя 7, замыкает анодную цепь ранее запертой триодной лампы.

Нагрузкой цепи анодного питания предлагаемого устройства является ламповый генератор 4. К моменту автоматического безинерционного включения анодного питания нить накала лампы, подготовленной к № 10i602 работе в генераторном режиме, находится В установившемся нагретом состоянии, обеспечиваюшем стационарную термоэлектронную эмиссию.

Генератор с момента включения его анодного питания безинерционно подает на свой выход синусоидальное напряжение строго постоянной амплитуды с частотой 2,5 гц. Поэтому его схема построена по принципу ламповых генераторов с положительной обратной связью.

Гальванометром-маркировщиком 5 явлчется гальванометр с сооственной частотой колебания, равной 2,5 гц. Этот гальванометр работает также в апериодическом режиме, близком к критическому, а его чувствительность соответствует требованиям оптической части устройства. Гальванометр-маркировшик 5, как было уже указано выше, с получением сигнала отметки момента взрыва безинерционно начинает получать от лампового генератора 4 переменное напряжение строго постоянной амплитуды и частоты (2.5 гц). Под действием этого напряжения он совершает гармонические колебания определенной частоты. При этом сго луч, проникая через оптическую систему линз и зеркал, также совершает гармонические колебательные движения по стояшей на его пути шелевой решетке. Проходя шези решетки, . уч засвечивает вертикальные линии на движущейся осциллографной бумаге, создавая на сейсмограмме нужную шкалу марок времени.

Оптическая схема маркирующего устройства б состоит из следующих узлов; источников освещения 01, О>, 03, зеркальца гальванометра-маркировщика 1 Л1, бизеркала ЗЯ, со щелью, зеркальной маркировочной решетки со щелями. цифрового оарабанчика 9, который служит для простановки марок времени, системы линз и зеркал.

Источники освешения 0„0>, 0> представляют собой лампочки, питаемые от батареи, расположенные сзади бизеркал ЗИ и служашие для освещения зеркальца гальванометра УМ.

Бизеркало ЗЩ со щелью служит для того, чтобы направить на зеркальце гальванометра ГМ узкий пучок лучей и состоит из двух частей, которые при помощи микрометрического винта могут сближаться и таким образом создавать шель необходимой ширины; оно наклонено под углом 45 к горизонтальной плоскости.

Зеркальная маркировочная решетка предназначена для того, чтобы создать на сейсмограмме систему вертикальных линий, соответствуюших определенным моментам времени, Маркировочная решетка представляет собой пластинку с прорезанными в ней щелями различной ширины.

Маркировочная решетка расположена под углом 45 к оптической оси системы, и поэтому световой луч, падающий на одно из зеркал, находящихся на решетке, направляется вертикально вверх к фотоэлементу или к цифровому барабанчику 9 для простановки марок времени.

Цифровой барабанчик 9 представляет собой закрепленный на вращающейся оси механического реле десятигранный цилиндр, на каждой грани которого нанесены зеркальные цифры. Изображения этих цифр направляются на осциллографную бумагу.. Вращаясь, цифровой бара банчик 9 в определенные моменты времени проставляет на ленте цифры

0, 1, 2, 8, 4, б, б, 7, 8, 9, 0 и т. д. Плоскость рабочей грани барабанчика расположена под углом 45 к оптической оси системы.

Схема автоматического выключения цифр 7 представляет собой электрический контур, состояший из последовательно выключенных: фо. тоэлемента Ф, батареи Б, обмотки и контактов реле Р„контактов реле Р> (механического реле 8) и гальванометра I >.

Когда луч света от гальванометра-маркировщика попадает на фотоэлемент Ф, возникающий в нем фотоэлектронный ток замыкает цепь контура. Этот ток, проходя через гальванометр Г, который включен в контур, поворачивает его подвесную рамку с зеркальцем до ограничите¹ 101602 ля. При этом луч света, падающий на зеркальце Г, попадаег на фотоэлемент. Отраженный от зеркальца гальванометра Г2 луч непрерывно будет освещать фотоэлемент, создавая в контуре 1 ток самоблокировки.

Ток, проходящий по контуру 1, заставляет сработать чувствительное реле Р„которое замыкает свои контакты.

Механическое реле 8 состоит из электрического контура, храповика и двух угловых рычагов V и V2. Электрический контур состоит из последовательно включенных обмотки реле Р, источника питания Б и контактов реле Р, (автоматического включателя) .

Когда реле Р> замыкает свои контакты, по обмотке реле Р проходит ток от источника Б . Сработавшее от этого тока реле Р поворачивает рычагом V храповик на один зуб и размыкает своими контактами первый контур.

В результате этого происходит поворот цифрового барабанчика 9 и этим подготовляется соответствующая грань для простановки марок времени. Одновременно происходит разрыв цепи блокировки питания, и вся система автоматической простановки цифр приходит в исходное положение. Устройство позволяет произвести такое размещение его узлов, которое не требует сколько-нибудь существенных изменений в конструкции сейсмостанции, Все узлы маркирующего устройства, за исключением гальванометров ГМ, Г, и Г2 и источников освещения, размещаются над осциллографом вместо камертонного генератора, надобность которого применением устройства исключается.

Гальванометры ГМ, 1 > и Гz монтируются вместе со всеми сейсмическими гальванометрами в общем блоке подмагничивания. Впереди и несколько ниже их размещены источники освещения 0, 02 и Og, бизеркало ЗЩ и фигурные щели гальванометров 1 > и Г, Гальванометры маркирующего устройства прикрываются шторками так, чтобы на их зеркала не попадал свет от источника освещения сейсмических гальванометров.

Все остальные узлы маркирующего устройства (оптика, электрическая схема и др.) монтируются в специальной камере, расположенной над осциллографом сейсмостанции в том месте, где находится камертонный генератор.

Для того, чтобы световой луч, отраженный от зеркал гальванометров устройства, попадал сначала в оптическое устройство схемы, а затем на сейсмоленту 10, в верхней крышке осциллографа делаются соответствующие отверстия.

Предмет изобретения

Устройство для маркирования фотолент в процессе записи сейсмических колебаний, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью получения маркировочных линий трех типов и их оцифровки, сейсмический зеркальный гальванометр приводится в гармонические колебания определенной амплитуды и частоты при помощи лампового генератора, а световой пучок, отраженный оТ зеркала гальванометра посредством системы линз и зеркал разделяется на три луча, первый из которых проходит щелевую маркировочную решетку и создает на фотоленте шкалу вертикальных линий различной толщины, второй — в определенные моменты времени направляется на фотоэлемент автоматического включателя механического реле, на вращающейся оси которого закреплен цифровой граненый барабанчик, служащий для оцифровки марок времени, а третий световой луч на.правляется на соответствующую грань цифрового барабанчика, после отражения от которой он попадает на фотоленту. № 101602 —

Услооные ооозначения:

Злекгпри ческая и элекаромек сояэь — — Оптическая сояэь

Фи2 f

r !Вх t.Ð