Способ определения степени затухания электродинамического сейсмоприемника
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СТЕПЕНИ ЗАТУХАНИЯ ЭЛЕКТРОДИНАМИЧЕСКОГО СЕЙСМОПРИЕМНИКА , включающий возбуждение сейсмоприемника с известной собственной частотой одиночным электрическим импульсом и последующий анализ параметров выходного электрического сигнала, отличаю -щийс я тем, что, с целью повышения точности измерения/ определяют моменты перехода выходного электрического сигнала через ноль и измеряют временной интервал между вторым и третьим переходами, по значениям длительности которого и собственной частоты сейсмоприемника определяют степень затухания. 00 со оо
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
Ра.СПУБЛИН
„„SU„„1878380 А
3m G 01
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3556079/18-25 (22) 24.02.83 (46) 07,03.84. Бюл. М 9 (72) Э.М.Бромберг и Б .И.Млимак (71) Научно-исследовательский и проектный институт по комплексной автоматизации нефтяной и химической промьпаленности (53.), 550,834 (088.8) (56) 3.. Авторское свидетельство СССР
9 603931, кл. G 01 V 1/18, 1978.
2. Слуцковский А.М, Сейсмораэведочнэя аппаратура. М., "Недра", 1970, с. 52-54 (прототип). (54) (57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СТЕПЕНИ
ЗАТУХАНИЯ ЭЛЕКТРОДИНАМИЧЕСКОГО СЕИС-
NOIIPHEMHHKA, включающий возбуждение сейсмоприемника с известной собственной частотой одиночным электрическим импульсом и последующий анализ параметров выходного электрического сигнала, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения точности измерения, определяют моменты перехода выходного электрического сигнала через ноль и измеряют временной интервал между вторым и третьим переходами, по значениям длительности которого и собственной частоты сейсмоприемника определяют степень затухания.
И2
1078380
1 -Х
p= . (.( о сейсмоприемника, также массы подвиж- 15
1 =ур
< 2 2 о
Изобретение отчосится к геофизическому приборостроению и может быть использовано в сейсмометрии.
Известен способ определения степени затухания сейсмоприемника по измерению величины переменного тока, подаваемого в тарировочную обмотку сейсмоприемника в фазе с выходным напряжением сигнальной обмотки и вызывающего незатухающие колебания подвижной массы сейсмоприемника 513.
Однако этот способ применим только для сейсмоприемников, имеющих тарировочную обмотку, подразумевает знание, кроме собственной частоты ной части, коэффициентов преобразования сигнальной и тарировочной обмоток и, как следствие, имеет низкую точность определения степени затухания, так как все эти параметры изменяются от образца к образцу, и измерение их представляет собой сложные самостоятельные задачи.
Наиболее близким техническим решением к изобретению является способ определения степени затухания электродинамического сейсмоприемника, включающий возбуждение сейсмоприемника,с известной собственной частотой, одиночным электрическим импульсом и последующий анализ параметров выходного электрического сигнала. При этом определение степени затухания производится по отношению амплитуд анализируемого сигнала ГЯ3 .
Недостатком известного способа является то, что при требуемой для современных сейсмоприемников степени затухания не менее 0,5 от критического отношение соседних амплиI fj туд составляет более 10, что затюуд няет точное измерение их по одному Измерительному каналу. Наличие двух каналов приводит к появлению дополнительной погрешности .из-аа неидентичности каналов. Кроме того, первая амплитуда свободных затухающих колебаний зависит от скорости подвижной массы в момент снятия возбуждения. Чтобы подвижная масса не имела начальной скорости в этот момент длительность возбуждающего импульса должна быть не менее времени затухания свободных затухающих колебаний подвижной массы, что з.цачительно увеличивает измерения, vcoбенно для низкочастотных сейсмоприемников.
Целью изобретения является повышение точности измерения.
Поставленная цель достигается тем, что согласно способу определения степени затухания электродинамииеского сейсмоприемника, включающему возбуждение сейсмоприемника с известной собственной частотой, одиночным электрическим импульсом и последующий анализ параметров выходного электрического сигнала, определяют моменты выходного электрического сигнала через ноль и измеряют временной интервал между вторым и третьим переходами, по значениям длительности которого и собственной частоты сейсмоприемника определяют степень затухания.
Известно, что для колебательной
10 системы второго порядка, какой по существу является сейсмоприемник, степень затухания определяется следующим образом: где f — собственная частота сейсмоприемника; условная частота свободных затухающих колебаний подвижной массы сейсмоприемника.
B реальных сейсмоприемниках, при возбуждении их одиночным электричес ким импульсом, электрический сигнал на выходе имеет два ясно выраженных условных полупериода собственных затухающих колебаний подвижной массы,.
Однако. момент первого перехода сигнала через ноль зависит также от переходного процесса, обусловленного электрическими параметрами сейсмоприемника: индуктивностью и сопротивлением катушки сейсмоприемника, сопротивлением шунта и, кроме того, входным импедансом измерительного канала.. Поскольку степень затухания определяется разностью собственной
40 частоты сейсмоприемника и условной частоты свободных затухающих колебаний подвижной массы (1), то даже небольшая погрешность определения последней приводит к значительной
45 погрешности определения этой разности, а следовательно, и степени затухания. Последующие моменты времени пересечения сигналом нуля являются уже функцией только свободных затухающих колебаний подвижной массы.
Поэтому условная частота этих колебаний определяется как
55 где — длительность интервала времени между вторым и третьим переходом сигнала через ноль.
Отсюда степень затухания равна
1078380
Составитель И. Спасский
Техред Л.Мартяшова Корректор Ь, Бутяга, Редактор A.Шандор
Заказ 957/40 Тираж 711 Подписное
BHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, .1осква, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5
Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4
На чертеже приведена одна иэ возможных схем устройства для определения степени затухания предлагаемым способом.
Сейсмоприемник 1 возбуждается импульсным генератором 2 тока.
Электрический сигнал сейсмоприемника усиливается усилителем 3 и через фильтр 4 подается на ноль-орган 5.
Логическая схема б выделяет интервал времени между вторым и третьим переходом сигнала через ноль. Измеритель временных интервалов 7 преобразует длительность импульса в цифровой код, поступающий в арифметическое устройство 8, которое производит вычисление степени затухания по формуле (3 ). Результат вычислений выдается блоком индикации 9.
Погрешность предлагаемого способа состоит из погрешности определения моментов перехода электрического сигнала через ноль, преобразования длительности импульса в цифровой код и определения собственной частоты сейсмоприемника. Первые две составляющие погрешности составляют сотые доли В, а собственная частота сейсмоприемника в настоящее время определяется с точностью до десятых долей процента.
Таким образом, суммарная погрешность способа измерения степени за. тухания определяется погрешностью измерения собственной частоты сейсмоприемника и составляет менее 1%.
15 Положительный эффект способа состоит в повышении точности измерения и оперативности контроля параметров сейсмоприемников, что особенно важно в условиях его массового использования,
