Трехкомпонентный пьезоэлектрический сейсмометр

 

Изобретение относится к сейсмометрии и может быть использовано для регистрации сейсмических колебаний . Цель изобретения - повьшение чувствительности сейсмометра за счет увеличения инертной массы при сохранении диаметра сейсмометра. Сейсмометр состоит из корпуса, общей инертной массы и пьезоэлементов. Для повышения чувствительности при сохранении диаметра сейсмометра инертная масса выполнена в виде ocecиммefpичного тела с осью, направленной вдоль оси скважины, а продольные размеры инертной массы выбраны большими, чем ее поперечные размеры. Пьезоэлементы поперечнь1х компонент сейсмометра могут быть выполнены из двух и более частей и злектрически соединены так, .что образует составные пьезоэлектрические датчики. Предлагаемьй сейскюметр позволит на порядок и более повысить чувствительность скважинг&к наблюдений и использовать скважины малого диаметра для установки высокочувствительных трехкомпонентных сейсмометров . 1 ил. а (Л 1 сл IUD

союз соеетсних сощмлистичесних

РЕСПУБЛИН. К 449 59 (51)4 r, 01 v

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВтоянвмм Свидн КЛьСтВм

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

Гю изОБРетениям и ОтнРытиям

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4112221/31-25

° (22) 01.09.86 (46) 07.01.89. Бюл. N 1 (71) Институт физики Земли им. О.Ю,Шмидта (72) В.М.Ер (53) 550.834 (088.8) (56) Шнирман Г.Л. Симметричный трехкомпонентный электродинамический сейсмометр СТКС. — В кн.t Инструментальные средства сейсмических наблюдений (Сейсмические приборы, вып. 13). — М,: Наука,1980, с. 7-13.

Фремд В.М, Инструментальные средства и методы регистрации сильных землетрясений. — M. Наука, 1978, с. 104-117. (54) TPFXKONIIOHEHTHblA ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ CEACNOMETP (57) Изобретение относится к сейсмометрии и может быть использовано для регистрации сейсмических колебаний. Цель изобретения — повышение чувствительности сейсмометра за счет увеличения инертной массы нри сохранении диаметра сейсмометра. Сейсмометр состоит из корпуса, общей инертной массы и пьезоэлементов. Для повышения чувствительности при сохранении диаметра сейсмометра инертная масса выполнена в виде осесиммеТричного тела с осью, направленной вдоль оси скважины, а продольные размеры инертной массы выбраны большими, чем ее поперечные размеры. Пьезоэлементы поперечных компонент сейсмометра могут быть выполнены из двух и более частей и электрически соединены так,,что образует составные пьезоэлектрические датчики. Предлагаемый сейсмометр позволит на порядок и более повысить чувствительность скважинных наблюдений и использовать скважины малого диаметра для установки высокочувствительных трехкомпонентных сейсмометров. 1 ил.

1449959

20

50

Изобретение относится к сейсмометрии, в частности к устройствам для преобразования сейсмических колебаний в электрические сигналы, и может быть использовано в сейсмологии и инженерной сейсмологии для регистрации землетрясений и сейсми" ческих явлений искусственного прохождения, преимущественно в условиях скважинных наблюдений.

Целью изобретения - повышение ,,чувствительности сейсмометра sa счет. увеличения инертной массы при сох", ранении диаметра сейсмометра.

На чертеже приведена конструкция ,,, сейсмоме тра.

В корпусе l сейсмометра расположена инертная масса..2, представляющая собой, например, цилиндрическое тело, продольные размеры которого превышают.его поперечные размеры.

Между корпусом 1 и массой 2 зажаты пьезоэлементы,3 и 4, одновременно играющие роль упругих элементов сейсмометра. При этом пьезоэлементы 4 представляют собой части составных пьеэодатчиков поперечных компонент сейсмометра, оси чувствительйости направлены перпендикулярно оси симметрии инертной массы 2. Пьеэоэле" менты 4 поперечных компнент сейсмометра выполнены составными, по край ней мере из двух частей (двух пар пьезоэлементов} каждый. При этом части пьезоэлементов каждой попе.речной компоненты, расположенные по одну сторону от оси инертной;массы 2, зажаты между инертной массой и корпусом 1 сейсмометра и установ-. лены вдоль одной и той же образующей инертной массы 2. Общий перпендикуляр, проходящий через центры плоскостей пьезоэлементов каждой пары составного пьезодатчика, пересекает

;продольную ось инертной массы 2 и перпендикулярен этой оси.

В случае электрического соединения обкладок пьезоэлементов 4 они вместе с корпусом 1 и инертной массой 2 образуют составной пьезоэлектрический преобразователь с увеличенной постоянной времени.

Сейсмометр работает следующим образом.

При колебаниях установленного на объекте корпуса 1 сейсмометра в некотором направлении возникает си-, ла, действующая со стороны инертной массы 2 на пьезоэлементы 3 и 4. Эт а сила пропорциональна величине инертной массы и ускорению колебаний.

Она раскладывается в сейсмометре на составляющие, действующие вдоль оси симметрии инертной массы 2 и в поперечном направлении. Иа обкладках пьезоэлементов 3 и 4 возникают пропорциональные действующим силам электрические заряды,. которые подаются на схему регистрации (не показана . Разнесение пьезоэлементов

4 поперечных компонент вдоль образующих инертной массы 2 одновременно обеспечивает центрировку инертной массы в корпусе 1 по отношению, в частности, к сейсмическим движениям, вызывающим возникновение пар сил, действующих на инертную массу, продальные размеры которой превышают ее поперечные размеры, Формула изобретения

Трехкомпонентный пьезоэлектрический сейсмометр, содержащий корпус, общую инертную массу в виде осесимметричного тела и пьезоэлементы, по-. парно противоположно зажатые между корпусом и инертной массой, образующие три пьезодатчика с взаимно перпендикулярными осями чувствитель" ности, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности сейсмометра эа счет увеличения инертной массы при сохранении диаметра сейсмометра, инертная масса выполнена в виде цилиндра, продольные размеры которого.превышают его поперечные размеры, причем пьезодатчики, оси чувствительности которых перпендикулярны оси цилиндра, выполнены составными, содержащими каждый по крайней мере по две пары пьезоэлементов, разнесенных вдоль образующих цилиндра.

)449959

Составитель Т Райкова

Редактор Е,Папп Техред Л.Сердюкова Корректор В.Бутяга

Заказ 6965/47 Тираж 522 Подписное (ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

1I3Q35, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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