Многомаятниковый сейсмометр

 

МПОГОМАЯТНИКОВЫЙ СЕЙСМОМЕТР, содержащий корпус и набор сферических маятников, соединенных с корпусом упругими подвесами, о т ч а ющ и и с я тем, что, с целью повышения надежности, экономичности и информативности, он дополнительно содержит магнитоэлектрические преобразователи , выполненные в виде скрепленных с маятниками сферических сегментов , расположенн1)1Х в зазорах магнитных систем и снабженных двухсекционными катушками с шаговой послойной намоткой, причем витки каждого слоя расположены с угловым сдвигом , а итоговьпЧ угловой сдвиг не превышает 90, кроме того, упругие под весы выполнены в виде бипружинных втулок с коаксиально расположенными гибкими иерастяжимыми вставками, а двухсекционные катушки электрически соединены с блоком гальванометров.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСГ1УБЛИН

09) (ll) А

g l) G 01 Ч 1/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ:

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3566967/18-25 (22) 04.02.83 (46) 07.10.84. Бюл. N - 37 (72) E.M. Василенко (7 1) Головной научно-исследовательский и проектный институт "Крымниипроект (53) 550.834(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

) - 551583, кл. G 01 V 1/16, 1975.

2. Аппаратура и методика сейсмических наблюдений в СССР. Под ред.

3.И. Арановича и др. M., "Наука", 1974, с. 103-105 (прототип). (54)(57) 1ЯОГО11АЯТНИКОВЬЙ СЕЙСМОКЕТР, содержащий корпус и набор сферических маятников, соединенных с корпусом упругими подвесами, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью поныв шения надежности, экономичности и информативности, он дополнительно содержит магнитоэлектрические преобразователи, выполненные в виде скрепленных с маятниками сферических сегментов, расположенных в зазорах магнитных систем и снабженных двухсекционными катушками с шаговой послойной намоткой, причем витки каждого слоя расположены с угловым сдвигом, а итоговый угловой сдвиг не пре. вышает 90, кроме того, упругие подвесы выполнены в виде бипружинных втулок с коаксиально расположенными гибкими нерастяжимыми вставками, а ф двухсекционные катушки электрически соединены с блоком гальванометров °

1217551

Изобретение относится к геофизическим приборам и может быть использовано в сейсмометрии при исследовании землетрясений, взрывов и промышленных вибрационных процессов.

Известны многомаятниковые сеймографы, содержащие набор поляризованных сейсмометров, общий магнитный блок, осветитель, оптическую систему, лентопротяжный механизм, фото- 10 носитель записи 11).

Однако использование в полном объеме принципа сейсмографа и осциллографической записи колебательного процесса на фотобумагу, необходимость непрерывного снабжения системы электрическим током снижают надежность работы указанных многомаятниковых сейсмографов и удорожают процесс эксплуатации. 2О

Наиболее близким к изобретению является многомаятниковый сейсмометр. содержащий корпус и набор сферических маятников, соединенных с корпуСом упругими подвесами (многомаят- 2q никовый .сейсмометр ИГИС).

Сейсмометр содержит набор сферических маятников весом 1,65 кг каждый с периодами от 0,05 до I,2 с и логарифмическими декрементами колеба. ЗО ния О, 15 — О,чО. Б верхней части нодвес каждого маятника запрессован в резиновую пробку, которая регугирует жесткость и затухание маятника.

Сейсмическое движение записывается

Иглой на сферическом закопченном стекле. При обработке получе((ных данных используется только одна величина — максимальный размах иглы„

T.е. удвоенная амплитуда колебаний (2) .

Недостатками известного многомаятникового сейсмометра являются нестабильность во времени периода колебаний и затухания, зависящих от свойств

В используемой резины в пробках., наличие неподдающегося учету трения между стальной иглой и стеклом, нераздельность датчика и регистрирующего элемента, что усложняет работу прибора

50 в сырых помещениях, сложность установки прибора ь рабочее положение и его эксплуатацию.

Цель изобретения — повышение надежности, экономичности 1л (л((форматив-1 ности °

Указанная цель достигается тем, что многомаятниковый сейсмометр, содержащий корпус и набор сферических маятников, соединенных с корпусом упругими подвесами, дополнительно содержит магнитоэлектрические преобразователи, ьыполненные в виде скрепленных с маятниками сферических сегментов, располоя<енн(1х в зазорах магнитных систем и снабженных двухсекционными катушками с шаговой послойной намоткой, причем ви-ки каждого слоя расположены с угловым сдвигом, а итоговый угловой сдвиг не превышает 90, кроме того, упругие. о подвесы выполнены в виде бипружинных втулок с коаксиально расположенными гибкими нерастяжимыми вставками, а двухсекционные катушки электрически соединены с блоком гальваномстров.

На фиг.1 показан прибор, вид сбоку; на фиг. 2 — то же, вид сверху, на фиг. 3 — пружинная вставка; на фиг. 4 — намотка катушки.

Мгогомаятн((ковый сейсмометр содержит набор сферических немагнитны:(маятников 1, имеющих воэможность фиксировать в любом направлении гори".oH TàJiIíoe дв((жение ос((о валия прибора. Маятник может вертикально передвигаться и закрепляться на стержне

2, которь(й в верхней части соединен бипружинной ьтулкой 3 различной длины и толщины у маятников с различными периодами колебаний.

Втулки 3 в верхней части укреплены в металлических зажимах в кронштейнах А, входящих своими концами в вертикальную опорную стойку 5.

1(ронштейны 4 к стойке 5 крепятся на различной высоте. Ниже кронштейнов

4 к стойке 5 укрепляются лопатообраз. нь(е опоры 6 парных цилиндри .(еских магнитов 7 со сближе (нымн разноимснньяи полюса(1(л, в сферическом зазоре кс:торых подвешены рамки с рабочими катушками 8 1(а трехрсжковы>"

IIoJ(laeca>(9. Bepõl(1(A магнит крепится к опор1(ой(cToAiсе при помов(и кон соли 1О, несущей арретир:аятн1.ка.

Сейсмоглетр укрыт кожухом 11. В би(Ip+>KIIIlHoA Рту JIKe 3 испо(1ьзуются

lip >K(IIIû 1 2 со Ii cTpe Illoli нав!лвксй

У

»аздсленные вс авками 13 в вчсе

;:ластмассовых трубок, что необходи— мо для обеспечения гибкости с1:OTel ;1 в го1>изое(тальном и >K".:(ткости э Dep ика,;i 11ом 1(аз!равле1(иях

Намотка катушек (фиг, (() произ:;,o,-(II-,cя >,а лргком сфери (еск;,и сег(,(е((1117551 те в двух полукруглых секциях в одном направлении с обводом проводника по большой окружности вне зазора магнита со сдвигом на малый угол витков каждого вышележащего слоя наматываемого провода. Максимальный возможный поворот слоев в конце намотки по отношению к направлению первого витка не должен превышать

90 . Вывод всех нерабочих частей о витков из зазора магнита необходим для того, чтобы не допустить возникновение встречного тока в витках.

При движении рамки в любом направлении, кроме вертикального, максимальный ток возникает в витках, расположенных перпендикулярно направлению движения, в витках, расположенных под углом к линии движения, вырабатывается ток меньшей силы, который складывается с током перпендикулярных витков.

20

Многомаятниковый сейсмометр работает следующим образом.

Сейсмометр снабжен блоком гальванометров, соединенных с двухсекционными катушками 8; Для индикации амплитуды сейсмического движения в блоке гальванометров используется комплект стрелочнык гальванометров по числу необходимых значений периодов и затуханий колебаний, т.е. количественно соответствующих числу маятников и имеющих по две легких безынерционных шторки, раздвигаемых стрелками.

В рабочее положение прибор приводится путем разарретирования маятников и сближения шторок всех гальванометров со стрелками. При перемещении основания прибора, выэванного землетрясением или другим колебательным процессом, вследствие инерции маятникового подвеса возникает

ЭДС, заставляющая двигаться стрелки гальванометров и раздвигать шторки пропорционально максимальной величине сейсмического смещения. Так как спектр землетрасения обладает широкой полосой частот колебаний, раздвижение шторок гальванометров, соединенных с катушками маятников, имеющих различные периоды собственных колебаний и затухания, различно.

Считывание показаний может осуществляться либо визуально, либо путем фотографирования всех гальванометров одновременно. При этом получается спектральная картина сейсмического движения без использования первичной обработки полученного материала и вычислений. После снятия показаний гальванометров прибор подготавливается к работе путем сдвижения шторок со стрелками гальванометров.

Преимуществами предлагаемого сейсмометра являются возможность оперативного получения сейсмической информации в широком частотном диапазоне, а также повышение точности и надежности, связанное с использованием стабильных по параметрам подвесов маятников и разнесением сейсмометра и системы регистрации.

11 l755l

f2

I 1 1 755! чные

Составитель N. Спасский

Редактор Н. Бобкова ТехредС,Легеза Корректор И. Муска

Заказ 7213/29 Тираж 710 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж"35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. -Ужгород, ул. Проектная, 4