Способ контроля динамических характеристик сейсмоакустических преобразователей


 

G01N29/30 - Исследование или анализ материалов с помощью ультразвуковых, звуковых или инфразвуковых волн; визуализация внутреннего строения объектов путем пропускания через них ультразвуковых или звуковых волн через предметы (G01N 3/00-G01N 27/00 имеют преимущество; измерение или индикация ультразвуковых, звуковых или инфразвуковых волн вообще G01H; системы с использованием эффектов отражения или переизлучения акустических волн, например акустическое изображение G01S 15/00; получение записей с помощью способов и устройств, аналогичных используемым в фотографии, но с использованием ультразвуковых, звуковых или инфразвуковых волн G03B 42/06)

Владельцы патента RU 2550761:

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ НАУКИ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЙ ЦЕНТР ДАЛЬНЕВОСТОЧНОГО ОТДЕЛЕНИЯ РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК (RU)

Изобретение относится к области сейсмоакустических исследований и касается устройства контроля динамических характеристик сейсмоакустических преобразователей. Устройство включает в себя излучающий элемент, исследуемый сейсмоакустический преобразователь, опорное зеркало, оптический фотоприемник, оптически квантовый генератор и оптическую призму с полупрозрачным зеркалом, расположенным под углом 45° к основанию. Призма расположена между излучающим элементом и исследуемым сейсмоакустическим преобразователем. В качестве излучающего и контролирующего элементов используется пьезокерамическое кольцо, концентрично с которым установлен оптический фотоприемник. Опорное зеркало и оптический фотоприемник акустически развязаны с излучающим элементом и призмой. Технический результат заключается в повышении чувствительности и упрощении конструкции устройства. 1 ил.

 

Изобретение относится к геофизическим, в частности сейсмоакустическим, методам исследований различных свойств массива горных пород, и может быть использовано для контроля характеристик датчиков, применяющихся в сейсмоакустике.

Известно устройство [1], содержащее источник акустического сигнала, монолитный передающий блок, преобразователь акустической эмиссии, оптический интерференционный измеритель линейных перемещений, имеющий оптическую связь с монолитным передающим блоком и соединенный с блоком аналого-цифровых преобразователей, управляемый генератор, управляющий вход которого соединен с компьютером, а выход - с входом излучателя акустических волн.

К недостаткам следует отнести низкую достоверность, т.к. оптический интерференционный измеритель линейных перемещений контролирует смещение поверхности монолита, а не рабочую поверхность исследуемого преобразователя, в то же время не учитывается присоединенная масса (преобразователь).

Наиболее близким является устройство [2], содержащее излучающий пьезоэлемент, опорное зеркало, оптически квантовый генератор, оптически прозрачную призму с двумя параллельными полупрозрачными зеркалами, расположенными под углом 45° к основанию, а опорное зеркало и оптически квантовый генератор закреплены с обеих сторон оптически прозрачной призмы диаметрально противоположно.

К недостаткам следует отнести низкую чувствительность, т.к. в устройстве используются два полупрозрачных зеркала и мощность как зондирующего, так и полезного сигнала существенно снижены, что пагубно влияет на чувствительность всего устройства. Сложность устройства делает его слабо реализуемым.

Целью изобретения является повышение чувствительности и упрощение устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в известном устройстве контроля характеристик сейсмоакустических датчиков между излучающим элементом и исследуемым сейсмоакустическим преобразователем установлена одинарная оптически прозрачная призма с полупрозрачным зеркалом, расположенным под 45° к основанию, а в качестве излучающего элемента используется пьезокерамическое кольцо, концентрично с которым установлен оптический фотоприемник, причем опорное зеркало и оптический фотоприемник акустически развязаны с излучающим элементом и одинарной оптически прозрачной призмой с полупрозрачным зеркалом.

На фиг.1 приведена функциональная схема устройства.

Устройство включает в себя оптически квантовый генератор 1, излучающий элемент 2, одинарная оптически прозрачная призма 3 с полупрозрачным зеркалом 7, расположенным под 45° к основанию, исследуемый сейсмоакустический преобразователь 4, опорное зеркало 5, оптический фотоприемник 6.

Излучающий элемент 2 с одной стороны соединен с одинарной оптически прозрачной призмой 3, с другой с демпфером (на фиг.1 не показан). С противоположной стороны оптически прозрачной призмы 3 установлен исследуемый сейсмоакустический преобразователь 4. Излучающий элемент 2 подключен к приемно-излучающему оборудованию, а оптический фотоприемник 6 и исследуемый сейсмоакустический преобразователь 4 соединены с входами приемных устройств.

Устройство работает следующим образом. Исследуемый сейсмоакустический преобразователь 4 устанавливается на свободную горизонтальную поверхность одинарной оптически прозрачной призмы 3 с полупрозрачным зеркалом 7, расположенным под 45° к основанию. Устройство предусматривает контроль установки исследуемого сейсмоакустического преобразователя [3, 4], на основе использования для этих целей только излучающего элемента 2 и приемно-излучающего оборудования. Возбуждают излучающий элемент 2 короткими импульсами. Элементы 5, 6, 7 входят в состав оптического интерферометра. Оптический интерферометр определяет механическое смещение на рабочей поверхности исследуемого сейсмоакустического преобразователя 4 с помощью приемного устройства. В тот же момент времени с помощью другого приемного устройства, подключенного к выходу исследуемого сейсмоакустического преобразователя 4, получаем отклик исследуемого сейсмоакустического преобразователя 4 на импульсное воздействие, т.е. одновременно имеем электрические сигналы, пропорциональные колебанию рабочей поверхности исследуемого сейсмоакустического преобразователя 4, и электрические сигналы с выхода самого исследуемого сейсмоакустического преобразователя 4. Следовательно, сопоставляя сигналы с выхода оптического фотоприемника 6 и исследуемого сейсмоакустического преобразователя 4 в одинаковые моменты времени, можно оценить динамические характеристики исследуемого сейсмоакустического преобразователя 4.

Таким образом, предложенное устройство, по сравнению с известным, имеет более высокую чувствительность и значительно проще ввиду усовершенствования отдельных элементов, позволяющих компактно разместить приведенные позиции устройства.

Литература

1 - Патент РФ №2321849 от 2008 г.

2 - Авт. св-во СССР №2165092 от 2001 г.

3 - Авт. св-во СССР №1693436 от 1991 г.

4 - Авт. св-во СССР №1718175 от 1992 г.

Устройство контроля динамических характеристик сейсмоакустических преобразователей, содержащее излучающий элемент, исследуемый сейсмоакустический преобразователь, опорное зеркало, оптический фотоприемник и оптически квантовый генератор, акустически развязанный с устройством, отличающееся тем, что между излучающим элементом и исследуемым сейсмоакустическим преобразователем установлена одинарная оптически прозрачная призма с полупрозрачным зеркалом, расположенным под 45° к основанию, а в качестве излучающего и контролирующего элементов используется пьезокерамическое кольцо, концентрично с которым установлен оптический фотоприемник, причем опорное зеркало и оптический фотоприемник акустически развязаны с излучающим элементом и одинарной оптически прозрачной призмой с полупрозрачным зеркалом.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к пеленгаторам. Технический результат: возможность частотной и пространственной селекции источников сигналов.

Заявленное изобретение относится к области технических средств охраны и может быть использовано для определения азимута на обнаруженный объект и расстояния до него по сейсмическому сигналу при охране протяженных участков местности, территорий и подступов к различным объектам.

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано при проведении сейсморазведочных работ. Предложен способ сейсмических исследований, а также устройство и система для его осуществления.

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано при проведении сейсморазведочных мероприятий. Модуль сейсмического модуля включает в себя чувствительные элементы, расположенные во множестве осей, чтобы детектировать сейсмические сигналы во множестве соответствующих направлений, и процессор, чтобы принимать данные из этих чувствительных элементов и определять наклоны осей относительно конкретной ориентации.

Изобретение относится к области гидроакустики и может быть использовано в составе гибкой протяженной буксируемой антенны при проведении гидроакустических исследований, в частности для измерения гидроакустических шумов в морях и океанах.

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано при регистрации волновых процессов в скважинах при вертикальном сейсмическом профилировании.

Изобретение относится к устройствам для измерения величины сейсмических колебаний горных пород. .

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к пеленгаторам. .

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к сейсмометрии, и может быть использовано при осуществлении геологоразведочных работ. .

Устройство (12) определения ускорения содержит блок (21) корректировки нулевой точки для корректировки положения нулевой точки значения сигнала (Gsen) датчика, используя величину корректировки (абсолютное значение для значения (Gd) корректировки) на основе ускорения (Gout), когда транспортное средство переходит от остановленного состояния на наклонной дороге к состоянию движения, и блок (20) ограничения величины корректировки для ограничения величины корректировки, тем самым пресекая вычисление избыточной величины корректировки вследствие неровностей поверхности дороги или перемещения пассажира.

Изобретение относится к калибровке датчика ускорения. Способ калибровки датчика ускорения для определения показателей ускорения транспортного средства содержит этап определения характеристической постоянной для датчика ускорения.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения погрешностей инерциальных измерительных приборов, в частности лазерных гироскопов и маятниковых акселерометров, при стендовых испытаниях на ударные и вибрационные воздействия.

Изобретение относится к области пьезотехники, а конкретно к измерению параметров пьезоэлектрических акселерометров, вибродатчиков, сейсмодатчиков и других устройств, реагирующих на ускорение (вибрацию).

Изобретение относится к измерительной технике, и может быть использовано для определения параметров кварцевых маятниковых акселерометров. Согласно способу акселерометр располагают в первом положении на подвижном основании, при котором ось чувствительности пластины акселерометра лежит в плоскости горизонта перпендикулярно горизонтальной оси вращения основания, при этом подают калиброванные по уровню и знаку электрические сигналы Uсм на первый вход устройства обратной связи, для каждого сигнала Uсм измеряют сигнал Uвых на выходе и сигнал U с м ∗ смещения на втором входе устройства обратной связи и определяют зависимость Uвых от U с м ∗ , (статическую характеристику акселерометра «выходной сигнал» - «сигнал смещения»), поворачивают основание на малый угол и повторяют указанные действия, затем вычисляют параметры акселерометра.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения параметров кварцевых маятниковых акселерометров. Согласно заявленному способу в одну из точек замкнутого контура акселерометра подают синусоидальные, калиброванные сигналы Uг.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения динамических характеристик датчиков угловой скорости в условиях воздействия на них статических ускорений.

Изобретение относится к измерительной технике, а точнее к струнным акселерометрам для автономного определения параметров движения летательных аппаратов и может быть использовано при производстве струнных акселерометров.

Изобретение относится к испытательной технике и предназначено для испытаний и градуировок акселерометрических датчиков и другой навигационной аппаратуры, определяющей параметры движения различных по назначению объектов.

Изобретение относится к области измерительной техники, в частности к способам и устройствам для определения чувствительности пьезоэлектрических акселерометров на низких частотах.

Использование: для измерения объемной концентрации водорода. Сущность изобретения заключается в том, что выполняют измерение температуры и скорости ультразвука в измеряемом газе, при этом определяют скорость в чистом водороде при той же температуре, а концентрацию водорода в газовой смеси вычисляют из математического выражения, учитывающего отношение квадрата скорости ультразвука в чистом водороде к квадрату скорости ультразвука в измеряемой смеси газов и отношение молярной массы примесей в водороде к молярной массе чистого водорода.
Наверх