Способ регистрации вертикального движения, наклона и поворота грунта или сооружения

 

Изобретение относится к сейсмологии и может быть использовано для регистрации вертикального поступательного движения и наклона грунта или сооружения в ближней зоне землетрясения или взрыва. Цель изобретения - повышение точности при одновременном повышении чувствительности. Для разделения наклона и перемещений записывают колебания двумя вертикальными маятниковыми датчиками, имеющими одинаковые оси чувствительности и перемещающимися в одной плоскости, применяя восстанавливающие фильтры, приводят показания датчиков к единому виду, причем с целью повышения точности за счет увеличения чувствительности датчики располагают на одинаковой высоте на единой горизонтальной станине, станину устанавливают на подставке, жестко связанной с грунтом или сооружением, измеряют расстояния от центра крепления подставки к станине до осей качания маятников, по разности приведенных показаний измеряют наклон, а затем исключают из суммарных приведенных показаний сигналы, обусловленные наклоном, и измеряют вертикальное перемещение грунта. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВГСНИХ

СОЦИА ЛИСТ ИЧЕСНИХ

РЕСПУбЛИН (g))g G 01 V 1/16

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ по ИЗСБРетениям и ОТМРытиям яРи гннт сса

1 (21) 4374579/31-25; 43?4695/31-25 (22) 08. 02.88 (46) 07,05.90. Бюл. У 17 (71) Институт физики Земли им. О.FÇ.Øìèäта АН СССР (72) В.И.Грайзер, И.А.Александров и А.В.Филатов (53) 550.838 (088.8) (56) Харин Д.А., Симонов Л.И. Сейсмоприемник ВБП-5 для раздельной регистрации линейных перемещений и поворотов, — В кн,: .Сейсмические приборы, вып, 5, М,: Наука, 1969, с. 51-66.

Авторское свидетельство СССР

У 1436081, кл. G 01 V 1/16, 20.10.86. (54) СПОСОБ РЕГИСТРАПИИ ВЕРТИКАЛЬНОГО

ДВИЖЕНИЯ, НАКЛОНА И ПОВОРОТА ГРУНТА

ИЛИ СООРУЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к сейсмологии и может быть использовано для регистрации вертикального поступательного движения и наклона грунта или сооружения в ближней зоне землетрясеИзобретение относится к сейсмологии, а именно к области регистрации сильных движений, и может быть использовано для определения поступательного движения, наклона и поворота грун-. та или сооружения в ближней зоне землетрясения или взрыва.

Пелью изобретения является повышение точности при одновременном увеличении чувствительности.

„„SU„„1562874 А 1 ния или в з рыв а. Пель изобретения повышение точности при одновременном повышении чувствительности. Для разделения наклонов и перемещений записывают колебания двумя вертикальными маятниковыми датчиками, имеющими одинаковые оси чувствительности и перемещающимися в одной плоскости, применяя восстанавливающие фильтры, приводят показания датчиков к единому виду, причем с целью повышения точности за счет увеличения чувствительности датчики располагают на одинаковой высоте на единой горизонтальной станине, станину устанавливают на подставке, жестко связанной с грунтом или сооружением, измеряют расстояния от центра крепления подставки к станине до осей качания маятников, по разности приведенных показаний измеряют наклон,.а затем исключают из суммарных приведенных показаний сигналы, обусловленные наклоном, и измеряют вертикальное перемещение грунта. 1 з.g,. ф-лы, 2 ил.

На фиг,1 изображены схемы расположения сейсмометров на измеряемом ! объекте; на фиг.2, — блок-схема устройства для реализации способа.

На схеме изображены сейсмометры 1 и 2, горизонтальная станина 3, .возможные схемы 4 -4 расположения сейсмометров.!

562874

Блок-схема устройства для реализации способа фиг.2) содержит восстаНавливающие (bHJIE>Tpbl 5 „и 5, вычислительные блоки 6 л — 6 и регистриЭ 5 рующий блок 7. При этом входы восстаНавливающих фильтров являются входами устройства, к которым подключаются выходы сейсмометров 1 и 2.

Способ осуществляется следующим образом.

Сейсмометры 1 и 2 устанавливают

Йа станине 3, жестко связанной с грун roM или сооружением в одной точке.

Сейсмометры располагают на одинаковой высоте на станине таким образом, чтобы их оси чувствительности имели одиНаковое направление, совпадающее с направлением регистрируемой компонен rb>, а оси качаний располагались на некотором расстоянии, соответственно

S л и S<, от точки крепления станины к исследуемому объекту (фиг.!) .

При этом для схемы расположения маятников 4 должно быть соблюдено условие

+ > 0 1-л 1 э где 1, и 1 - приведенные длины соответствующих сейсмометров.

Сигналы с сейсмометров с помощью восстанавливающих фильтров 5 л и 5 приводят к единому виду Рл и Г, "латем с помощью вычислительногo блока

6 z определяют соответственно при использовании горизонтальной пары сейсмометров поворот, а при использовании вертикальной пары — наклон по формуле

40

+ Б2 — 1л — е

2(л) = -p(F1 + F<) /2 — (Ял — S +

+1<+ 1 ) а/21, (2) Где а — соответственно поворот или наклон.

Сигнал поворота или наклона с вычислительного блока 6 подается непосредственно на регистратор 7, Кроме того, сигнал наклона поступает также на второй вход;вычислительного блока 5р

6 > на первый вход которого поступает сигнал суммы F и F с выхода вычислительного блока 6л, сигнал сме— щения z поступает с выхода вычислительного блока 6 нл второй вход регистратора 7, где

Из формулы (!) следует, что максимальная чувствительность способа к поворотам и наклонам реализуется схемой расположения маятников 4л, При этом тахже повышается точность определения смещений (2). Кроме того, из формул следует, что способ остается работоспособным также в случае 1„ и

1 = О, т.е, при использовании сейсмометров с линейным перемещением инертной массы.

Формула и з о б р е т ения

), Способ регистрации вертикального движения, наклона и поворота грунта или сооружения, заключающийся в записи колебаний парой сейсмометров с одинаково направленными осями чувствительности, установленными на единой станине, жестко свюйанной с грунтом или сооружением, проведении восстанавливающей фильтрации сигналов сейсмометров с получением на выходе сигналов FÄ F и вычислении вертикального движения наклона и поворота, отличающийся тем, что, с целью повышения точности при одновременном увеличении чувствительности, сейсмометры устанавливают на одинаковой высоте на горизонтальной станине, связь станины с грунтом или сооружением осуществляют в одной точке, измеряют расстояния S è S от осей подвеса маятников до точки крепления станины к грунту или сооружению, определяют наклон или поворот а по формуле где 1,, 1 — приведенные длины маятников, ($ л + S ) > (1 +

+1), а вертикальное движение z исходя из соотношения

2- 1

+ 1 ) а/2), 2, Способ по и.! о т л и ч а юшийся тем, что для регистрации вертикального движения и наклона используют вертикальные сейсмометры, а для регистрации поворота — горизонтальные сейсмометры, причем сейсмометры в паре могут. быть оба вращательного ипи оба поступательного,или поступательного и вращательного типов, 1 562874

Составитель Д. 3 арг арян

Редактор Л,Гратилло Техред М. Ходанич Корректор И.Муска

Заказ 1063 Тираж 415, Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101