Многомаятниковый сейсмограф

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (11) 551 583 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 26.05,75 (21) 21 32851/25 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 25.03,77.Бюллетень № 11 (45) Дата опубликования описания 20.04.77 (51) М, Кп.

С 01 V 1/16

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изооретений и открытий (53) УДК 550.838. (088.8) (72) Авторы изобретения

Е, С. Борисевич и l1. Н. Заргарян (71) Заявитель Ордена Ленина институт физики Земли им. O. 10. Шмидта (54) МНОГОМАЯТНИКОВЫЙ СЕЙСМОГРАФ фера (2).

Изобретение относится к области измерения параметров сейсмических волн и может быть использовано при исследовании в ближней зоне сильных землетрясений и взрывов для решения ряда задач в инженерной сейсмологии.

Известны многомаятниковые сейсмометры АИС-2М и ИГИС 11).

Эти сейсмоскопы представляют собой набор сферических маятников с периодами: щ

0,05; 0,1; 0,2,..., 1, 2 и с логари мическими декрементами затухания 0,150,4. Конструкция всех маятников однотипна. Каждый сферический маятник представляет собой стержень диаметром 12 мм, у на нижнем конце которого навинчен цилиндрический груз. Диаметр груза 60 мм, высота 60 мм и вес 1,65 кг. Верхний конец стержня маятника пропущен сквозь резиновую пробку диаметром 36 мм. Высота проб-gp ки меняется в зависимости от требуемого периода свободных колебаний маятника.

Пробка всажена в металлический цилиндр, закрепленный на станине прибора. Резиновая пробка играет роль одновременно пру2 жины и демпфера. Запись движения маятника производится на закопченной стеклянной пластинке иглой, укрепленной на конце маятника.

Однако этим устройствам присущи следующие недостатки: изменение собственного периода Тв и затухания 2е сейсмометров, сильно зависящих от упругих свойств резиновых пробок, не стабильных во времени и от изменения температуры.

А так как маятники работают на характеристике острого резонанса, то даже нвбольшие изменения величины затухания сильно влияют на показания сейсмометров.

Известен прецизионный многомаятниковый сейсмограф, содержащий набор поляризованных сейсмометров, корпус, магнитный блок, осветитель, оптическую систему, лентопротяжный механизм и фотоноситель записи. Каждый маятник прибора представляет собой стержень с грузом, заделанный в одной точке через резиновую пробку, играющую одновременно роль пружинист и демп551583

Однако в этом устройстве параметры маятников: период и декремент затухания, сильно зависящие от упругих свойств резиновых пробок, не стабильны во времени и от изменения температуры. Это вызывает необходимость часто подстраивать прибор и вносит известную неопределенность в качество получаемого материала.

Бель изобретения — стабилизация параметров и повышение точности сейсмографа.

Это достигается тем, что инертные массы выполнены в виде многовитковых рамок, закрепленных в кэрпусе на двух растяжках и установленных в воздушных зазорах общего giIB всех сейсмометров 15 магнитного блока так, что центры тяжести рамок смещены относительно осей подвеса, при этом обмотки рамок подключены к резисторам.

На чертеже изображена принципиальная 20 схема устройства.

Устройство включает в себя набор поляризованных сейсмэметрэв l, 2, чувствительных к колебаниям: 1 — вдоль плэскэсти зеркала 3 и 2 — перпендикулярно к плэскэсти зеркала 3, осветитель 4, оптическую систему 5, лентопротяжный механизм 6, фотоноситель записи 7 (фотопленка или фотобумага). Все узлы и блоки устройства установлены на жестком основании 8 кор- 30 пуса под светонепроницаемым колпаком 9.

Каждый сейсмэметр — этэ миниатюрный прибор, подобный зеркальному рамочному осциллографическому гальванометру, в корпусе которого на двух рас- 35 тяжках 10 закреплена рамка 11 из многих виткэв проволоки, концы которой выведены наружу. При этом рамка закреплена так, что ее центр тяжести находится на определенном расстоянии от 40 оси вращения в плоскости, проходящей через ось вращения параллельно плоскости зеркала (перпендикулярно к плоскости зеркала), закрепленного на одной из растяжек, Рамка находится в воздушном зазоре маг- 45 нитного блока 12,. а концы ее подключены к внешнему сопротивлению (на чертеже не показано), обеспечивающему необходимую величину электромагнитного затухания.

Сейсмограф работает следующим образом.

При включении устройства -лучи света от осветителя с помощью оптической системы направля:отся на зеркала всех сейсмометров и, отраженные от них, фокусируются на фотоносителе записи в виде светового пят на. Колебания исследуемого объекта передаются основанию, установленного на нем устройства. В зависимости от собственных частот рамки сейсмометров будут поворачиваться вокруг своих растижек пропорционально ускорениям объекта.

При этом световые пятна будут перемещаться по носителю записи пропорционально углам поворота зеркал сейсмометров. Таким образом, набор сейсмометров, установленных в общем магнитном блоке устройства, с различными собственными частота; ми и необходимыми декрементами затухании позволяет осуществить "спектральное разложение" непосредственно на сейсмограмме.

Испытание сейсмографа, а также накопленный опыт его эксплуатации позволяет сделать вывод о стабильности их параметров и о высокой точности полученных материалов (стабильность увеличена по сравнению с прототипом в 10 раз и не превьппает 5%, а точность измерении увеличивает ся более чем в 10 раз).

Формула изобретении

Многомаатниковый сейсмограф, содержащий набор поляризованных сейсмометров, корпус, магнитный блок, осветитель, оптическую систему, лентопротяжный механизм и фотоноситель записи, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью стабилизации параметров и повышения точности, в нем инертные массы сейсмометров samoaиены в виде многовитковых рамок, закрепленных в корпусе на двух растяжках и установленных в воздушных зазорах общего дли всех сейсмометров магнитного блсь. ка.

Источники информации, принятые вс вни:— мание при экспертизе:

1, Аппаратура и методика сейсмометрических наблюдений в СССР, по ред.

3. И. Арановича и др., "Наука", М., 1974, с, 103-105.

2. Медведев С. В. и др. Сейсмические воздействия на здания и сооружении, Стройиздат, М., 1968, с. 165-166 (прототип).

551583

Составитель Ю, Веселовский

Редактор Т. Иванова Техред А. Демьянова Корректор С- Болдижар

Заказ 119/24 Тираж 722 Подписное

11НИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4