Пьезоэлектрический сейсмометр

 

ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ СЕЙСМОМЕТР , содержащий корпус,сферическую J инертную массу и три пары центрирующих элементов и пьезоэлементов,оси чувствительности которых расположены по трем взаимно перпендикулярным направлениям , проходящим через центр сферической инертной массы, о т л и ч а ющ и и с я тем, что, с целью уменьшения габаритных размеров при одновременном упрощении конструкции, центрирующие элементы выполнены в виде изгибных пьезоэлементов, прижатых к сферической инертной массе централи своих плоскостей, а корпус выполнен не менее чем из двух частей, образующих внутреннюю полость, в которой симметрично закреплены по краям изгиб- g ные пьезоэлементы.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

3(51) Ь 01 V 1/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

llO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3544929/18-?5 (22) 28.01.83 (46) 23.0Ч . 83, Бюл. № 15 (72) В.М.Фремд (71) Институт физики Земли им. О. Ю. Шмидта (53) 550.834(088.8) (56) 1. Фремд В.M. Галстян Г.Е., Забелин M.Â. Трехкомпонентный пьезоэлектрический акселерометр АПТ-1.

В кн.: Сейсмические приборы, вып.6, М., "Наука", 1972, с. 9-14.

2. Авторское свидетельство СССР

¹ 397868, кл. Q 01 9 1/16, 1972 (прототип). (54)(57) ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ СЕЙСМОМЕТР, содержащий корпус, сферическую

„„SU„„1087938 А инертную массу и три пары центрирующих элементов и пьезоэлементов,оси чувствительности которых расположены по трем взаимно перпендикулярным направлениям, проходящим через центр сферической инертной массы, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью уменьшения габаритных размеров при одновременном упрощении конструкции, центрирующие элементы выполнены в виде изгибных пьезоэлементов, прижатых к сферической инертной массе централи своих плоскостей, а корпус выполнен не менее чем из двух частей, образующих внутреннюю полость, в которой симметрично закреплены по краям изгиб- Я ные пьезоэлементы.

Сферическая инертная масса 1 расположена внутри корпуса 2, состоящего из четырех частей, образующих. при сборке внутреннюю полость 3. На поверхности полости 3 при помощи балочек 4 закреплены своими краями плоские изгибные пьезоэлементы 5.

Пьезоэлементы 5 расположены симметрично так, что после сборки корпуса 2, в ненагруженном состоянии (в отсутствии инертной массы. 1) плоскости пьезоэлементов 5 являются касательными к сфере, концентрической со, сферической инертной массой и имеющей меньший диаметр, чем эта масса, Пьезоэлементы 5 расположены попарно вдоль трех взаимна перпендикулярных осей, проходящих через центр сферичес" кой инертной массы.

Сейсмометр работает следующим образом, После сборки частей корпуса 2 под. действием сферической инерционной массы 1 плоские пьезоэлементы 5 прогибаются и автоматически центриру" ют инертную массу 1, одновременно обеспечивая необходимую степень ее поджатия, а также, являясь упругими элементами, определяя частоту собственных колебаний сейсмометра.

При колебаниях корпуса сейсмо.метра в некотором направлении возникает сила, пропорциональная величине инертной массы и ускорению колебаний. Эта сила в сейсмометре раскладывается на три составляющих, дейстпьезоэлементов возникают пропорциональные действующим силам электрические заряды, которые подаются иа схему регистрации (не показана).

Пьезоэлектрический сейсмометр дает следующий положительный эффект: уменьшить габаритные размеры прибоpa s 1,5-2 раза, что особенно важно при проектировании скважинных и донных сейсмографов, а уменьшение в 2-3 раза количества основных деталей сейсмометра по сравнению с существующими приводит к повышению технологичности изготовления прибора и повышению его стоимости. ород, улЯроектная, 4

1 1087938 2

Изобретение относится к технической физике, в частности к сейсмометрии и может быть использовано для приема и преобразования колебаний в сейсмологии и виброметрии.

Известны трехкомпонентные пьезо-.". электрические сейсмометры, содержащие корпус, общую кубическую инертную массу и три пары пьезоэлементов, оси чувствительности которых ориентирова- 1Q ны по трем взаимно перпендикулярным направлениями.13.

Недостатком этих пьезоэлектрических сейсмометров является сложность центрировки общей ийертной мас- 15 сы, приводящая к большой паразитной чувствительности к неиэмеряемым компонентам колебаний.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является пьезо- 2О электрический сейсмометр, содержащий корпус, сферическую инертную массу и три пары центрирующих элементов и . пьезоэлементов, оси чувствительности которых расположены по трем взаимно перпендикулярным направлениям, проходящим через центр сферической инертной массы, при этом система центрировки ийертной массы содержит пружины, толкатели и плосковогнутые центрирующие элементы(2 ).

Недостатком известного пьезоэлектрического сейсмометра являются сложность конструкции и большие габаритные размеры.

Целью изобретения является умень- Э5 шение габаритных размеров при одно- вующих со стороны инертной массы 1 временном упрощении конструкции. на пьезоэлементы 5 трех взаимно

Поставленная цель достигается тем, . перпендикулярных компонент сейсмочто в пьезоэлектрическом сейсмометре, метра. На обкладках соответствующих содержащем корпус, сферическую инерт- О ную массу и три пары центрирующих элементов и пьезоэлементов, оси чувствительности которых расположены по трем взаимно перпендикулярным направлениям, проходящим через центр сфери-45 ческой инертной массы, центрирукицие . упрощение конструкции позволяет при элементы выполнены в виде изгибных сохранении основных параметров пьезоэлементов, прижатых к сферической инертной массе центрами своих плоскостей, а корпус выполнен в не 50 менее, чем из двух частей, образующих внутреннюю полость, в которой симзметрично закреплены по краям изгибные пьезоэлементы.

На чертеже схематически показана 55 конструкция сейсмометра.

ВШ1ШШ Заказ 2667/43 ТиРвк 711 Побакскоа

Фвакаа ШШ Ватаит, г.Уаг