Трехкомпонентный пьезоэлектрический сейсмометр

 

Изобретение относится к сейсмометрии и может а.1ть использовано в сейсмологии для регистрации землетрясений , взрывов и т.п. Цель изобретения - повышение чувствительности путем увеличения коэффициента использования объема сейсмометра. Устройство представляет собой трехкомпонентный пьезоэлектрический сейсмометр, содержащий корпус, общую инертную массу и пьезоэлементы. Для повышения чувствительности сейсмометра общая инертная масса в нем выполнена в виде тела вращения, состоящего из двух идентичных круглых конусов с углами при вершинах 2 arctg {2,i соединенных основаниями так, что их высоты направлены под углами arctg V2 к осям чувствительности трех взаимно перпендикулярных компонент сейсмометра. Чувствительность сейсмометра по сравнению с базовым объектом тех же размеров повышается в 1,837 раза. 2 ил. с S (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„80„„137779 (51)4 G 01 Ч 1 16

А1

ВСЕ Рп-" -

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Н .АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ (2 2 ) 4112225/31-25 (22) 01.09.86 (46) 29.02.88. Бюл. У 8 (71) Институт физики Эемпи им. О.Ю.Шмидта (72) В.N.Ôðåìä (53) 550.834 (088.8) (56) Фремд В.М. Инструментальные средства и методы регистрации сильных земпетрясений. М.: Наука, 1978, с. !04-117.

Авторское свидетельство СССР

У 187125, кл. G 01 Ч 1/16, 1984. (54 ) ТРЕХКОМПОНЕНТНЫЙ ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ СЕЙСМОМЕТР (57) Изобретение относится к сейсмометрии и может быть использовано в сейсмологии для регистрации земпетрясений, взрывов и т.п. Цель изобретения - повышение чувствительности путем увеличения коэффициента использования объема сейсмометра. Устройство представляет собой трехкомпонентный пьезоэлектрический сейсмометр, содержащий корпус, общую инертную массу и пьезоэлементы. Для повышения чувствительности сейсмометра общая инертная масса в нем выполнена в виде тела вращения, состоящего из двух .идентичных круглых конусов с углами прн вершинах 2 arctg Г2, соединенных основаниями так, что их высоты направлены под углами arctg Т2 к осям чувствительности трех взаимно перпендикулярных компонент сейсмометра. И

Ж

Чувствительность сейсмометра по сравнению с базовым объектом тех же размеров повышается в 1,837 pasa. 2 ил.

1377799

Изобретение относится к сейсмометрии, в частности к устройствам для преобразования сейсмических колебаний в электрические сигналы, и может быть использовано в сейсмологии для регистрации землетрясений, взрывов и т,п.

Цель изобретения - повышение чувствительности путем увеличения коэффициента использования объема сейсмометра.

На фиг. 1 и 2 изображена схема конструкции сейсмометра в двух проекциях. l5

Трехкомпонентный пьезоэлектрический сейсмометр содержит инертную массу 1, корпус 2 сейсмометра и пьезоэлементы 3.

Инертная масса 1 представляет со- 2р бой тело вращения, состоящее из двух идентичных круглых конусов с углами при вершинах 2 arcctg (2, соединенных основаниями. Корпус 2 состоит из двух идентичных частей, в каждой из 25 которых выполнены идентичные углубле" ния в виде конусов с углами при вершинах 2 агсс д l2 соединенных ocHQ ваниями. При углах, выбранных из этого соотношения, линии, перпендикуляр- 30 ные трем образующим поверхности каждого конуса, расположенным через

120, являются взаимно перпендикулярными. Это дает возможность расположить оси чувствительности трех пар пьезоэлементов взаимно перпендикулярно.

Корпус 2 на поверхностях конических выборок может быть снабжен контактными площадками (не показаны) 4О для установки пьезоэлементов 3, расположенных на окружности по три в каждой выборке с шагом бО поочередно в обеих выборках. Пьезоэлементы зажаты между корпусом 2 H инертнои 45 массой 1 и расположены попарно вдоль трех взаимно перпендикулярных осей, проходящих через центр тяжести инерт- ной массы 1 и направленных под углом агс1д Г2 к высотам круглых конусов, составляющих инертную массу 1, При угле, выбранном из этого соотношения,, оси, проходящие через центры пьезоэлементов пар, перпендикулярны соответствующим образующим поверхностей конусов, составляющих инертную массу.

Сейсмометр работает следующим образом.

При колебаниях корпуса 2 в некото" ром направлении возникает сила, действующая со стороны инертной массы

1 на пьезоэлементы 3. Эта сила пропорциональна величине инертной массы и ускорению колебаний. Она раскладывается в сейсмометре на три взаимно перпендикулярных составляющих, действующих со стороны инертной массы 1 на пьезоэлементы 3 трех взаимно перпендикулярных осей чувствительности сейсмометра. На обкладках пьезоэлементов 3 возникают пропорциональные действующим силам электрические заряды, которые подаются на схему регистрации (не показана).

Отношение объема инертной массы к общему объему сейсмометра (коэффициент использования объема} предлагаемого сейсмометра увеличивается в

1,3 раза и во столько же раз вырастет чувствительность сейсмометра.

Фо р мул а и з о б р е т е ни я

Хрехкомпонентный пьезоэлектрический сейсмометр, содержащий .корпус, состоящий из двух жестко связанных друг с другом идентичных частей в каждой из которых выполнена коническая выборка, инертную массу в виде тела. вращения, размещенную в коничес" ких выборках, и шесть пьезоэлементов, расположенных на окружности по три о в каждой выборке с шагом 60 поочередно в обеих выборках, о т л ичающий с я тем, что, с целью повышения чувствительности путем увеличения коэффициента использования объема сейсмометра, инертная масса выполнена в виде тела, состоящего из двух идентичных круглых конусов, соединенных основаниями,при этом углы при вершинах круглых конусов и конических выборок составляют

2 arcctg Г2, а их.высоты направлены под углами arcctg 2 к осям,проходящим через центры пар пьезоэлементов, расположенных напротив друг друга в разных выборках, и центр тяжести инертной массы.

1377799

Составитель Т.Райкова

Техред И.Попович Корректор Л Пилипенко

Редактор Е.Копча

Заказ 869/43 Тираж 522 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная,4