Зеркальный сейсмограф
Изобретение относится к устройствам для регистрации колебаний грунта, генерируемых сейсмическими волнами от естественных и искусственных источников (землетрясений, извержений вулканов, взрывов, техногенных катастроф и др.). Сущность: устройство содержит корпус (1), инертную массу (2), три параллельно расположенных зеркала (3, 4, 7). Центральное зеркало (7) расположено между зеркалами (3, 4) и скреплено с инертной массой (2). Со стороны крепления центрального зеркала (7) к инертной массе (2) расположены два лазера (5, 6) под углом к зеркалам (3, 4). С противоположной от лазеров (5, 6) стороны установлены две линейки (9, 10) фоточувствительных элементов, выполненных с возможностью регистрации сигнала в цифровом виде. При этом центральное зеркало (7) выполнено в виде подложки с отражающими покрытиями на обеих сторонах. Технический результат: повышение точности измерения колебаний грунта, осуществление цифровой регистрации колебаний грунта. 1 ил.
Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использована в средствах регистрации колебаний грунта, генерируемых сейсмическими волнами от естественных и искусственных источников (землетрясений, извержений вулканов, взрывов, техногенных катастроф и др.) [МПК G01V 1/18].
Известно устройство - сейсмограф, содержащий два зеркала, закрепленных в корпусе сейсмографа, двустороннее зеркало, скрепленное с инертной массой, которое соединено с корпусом сейсмографа шарниром посередине и параллельно зеркалам, закрепленным в корпусе, источник света, светоделительную призму и светоприемники в виде дифференциальных фоторезисторов [1]. При колебаниях корпуса сейсмографа в противофазе изменяется взаимное угловое положение зеркал, а, следовательно, и смещение светового пятна на светоприемниках. Недостатками этого сейсмографа являются низкая точность регистрации колебаний.
Задачей изобретения является повышение точности измерения и ведение цифровой записи колебаний.
Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг. 1 изображены: корпус сейсмографа 1, инертная масса 2, два зеркала 3,4, закрепленные в корпусе сейсмографа, лазеры 5, 6, двустороннее зеркало 7, соединенное с инертной массой, шарнир 8, линейки фоточувствительных элементов [2] 9, 10.
Заявленный технический результат в предлагаемом сейсмографе, содержащем инертную массу 2 и три параллельно расположенных зеркала 3, 4, 7, два из которых (3, 4) установлены в корпусе сейсмографа 1, а центральное зеркало 7, выполненное в виде подложки с отражающими покрытиями на обеих сторонах, параллельно и симметрично между ними скреплено с инертной массой 2, достигается тем, что в предложенном сейсмографе в качестве источника света со стороны крепления центрального зеркала к инертной массе введены два лазера 5, 6, под углом, к установленным в корпусе прибора зеркалам, а в качестве светоприемника используются две линейки фоточувствительных элементов (п.з.с.-линейка, LCCD-линейка) 9, 10.
Устройство работает следующим образом. При колебаниях корпуса сейсмографа 1 в противофазе изменяется взаимное угловое положение зеркал 3 и 4, а, следовательно, и смещение лазерных лучей по линейкам фоточувствительных элементов 9, 10. Повышение точности регистрации колебаний происходит за счет большей высоконаправленности лазерного луча по сравнению со световым излучением источника света в прототипе. Кроме того, замена светоприемника (фоторегистрира) на линейку фоточувствительных элементов позволит осуществлять регистрацию сигнала в цифровом виде (т.е. линейка фоточувствительных элементов одновременно является АЦП), что было невозможно в прототипе.
Сравнительный анализ с прототипом показал, что заявленное изобретение, за счет введения вместо источника света двух лазеров и введения вместо светоприемника двух линеек фоточувствительных элементов, позволяет повысить точность регистрации колебаний и обеспечить регистрацию колебаний в цифровом виде, что было невозможно в прототипе.
Следовательно, техническое решение соответствует критерию "новизна".
Кроме того, так как заявленный технический результат может быть использован в системах сейсмического мониторинга (ядерных взрывов, землетрясений и т.п.), то изобретение соответствует критерию «промышленная применимость».
Источники информации:
1. Авторское свидетельство СССР №638907, 1978.
2. Техническое описание и инструкция по эксплуатации системы регистрирования оптических спектров «Линейка 2К/14U» М.: Научный парк МГУ им. М.В. Ломоносова, НПО «Дельта-Тех». 2003 г.
Зеркальный сейсмограф, содержащий инертную массу и три параллельно расположенных зеркала, два из которых установлены в корпусе прибора, а центральное - третье, выполненное в виде подложки с отражающими покрытиями на обеих сторонах, параллельно и симметрично между ними скреплено с инертной массой, отличающийся тем, что в него со стороны крепления центрального зеркала к инертной массе введены два лазера под углом к установленным в корпусе прибора зеркалам, а с противоположной стороны установлены две линейки фоточувствительных элементов, выполненных с возможностью регистрации сигнала в цифровом виде.
