Способ определения присоединенной длины маятника сейсмометра

 

ОП И САН И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ц 593099

Союз Советски»

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 06.04.76 (21) 2354800/25-28 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 15.02.78. Бюллетень № 6 (51) М, Кл 2 G OI M 1/12//

//G 01V 3/00

Госудйрстееннык комитет

Севета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 620.1.05:531, .24 (088.8) (45) Дата опубликования описания 24.02.78 (72) Автор изобретения

Д. Г. Гриднев

Ордена Ленина институт физики Земли им. О. Ю. Шмидта (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРИВЕДЕННОЙ ДЛИНЫ ..., =Г

МАЯТНИКА СЕЙСМОМЕТРА

)

Изобретение относится к области сейсмометрии и может быть использовано для определения параметров сейсмометра.

Известен способ определения приведенной длины маятника сейсмометра методом «вертикального» маятника, который заключается в том, что маятник освобождают от нитей подвеса, на место нитей закрепляют ножи, на которых прокачивают маятник в вертикальной плоскости. При этом определяют период собственных колебаний маятника. Найденную таким образом величину периода подставляют в известную формулу для определения приведенной длины маятника (1).

Такой способ требует освобождения нитей от маятника. Последующая навеска маятника может привести к дополнительной деформации нитей в местах их крепления, что, в свою очередь, может привести к изменению параметров маятника, в том числе и приведенной длины.

К тому же этот способ очень трудоемкий. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ определения приведенной длины маятника сейсмометра методом горизонтального маятника. Суть способа заключается в том, что сейсмометр устанавливают на наклонномерную плиту таким образом, чтобы наклон маятника осуществлялся в вертикальной плоскости, параллельной плечу маятника, на заданный угол (2).

С помощью фотоэлектрической системы измеряют периоды собственных колебаний маятника при различных углах наклона оси вращения маятника относительно вертикали. По раз5 ности углов наклона и соответствующим им периодам собственных колебаний маятника определяют приведенную длину, подставляя эти периоды и разности углов в известную формулу для определения приведенной длины маят10 ника сейсмометра.

Недостаток этого способа заключается в самой формуле определения приведенной длины, так как только для очень малых углов между

15 осью вращения и вертикалью применима эта формула определения приведенной длины, когда можно допустить, что синус угла равен нулю. Но тогда и разность этих углов должна быть так же молой величиной. Однако в этом

20 случае относительная ошибка определения разности углов будет большой, а, следовательно, мала точность определения приведенной длины. Для повышения точности измерения приведенной длины маятника сейсмометра

25 предлагаемым способом плиту наклоняют в вертикальной плоскости, перпендикулярной плечу маятника, измеряют величину смещения светового луча, отраженного от зеркала маятника, и по отношению периода собственных ко30 лебаний маятника к величине смещения свето593099 вого луча судят о приведенной длине маятника.

На чертеже показана схема, с помощью которой осуществляется способ.

Схема содержит лампу-осветитель 1, на которую подается питание, маятник 2 с зеркалом 3, измеритель 4 смещения светового луча, поступающего от осветителя 1 и отраженного от зеркала 3, и фотоприемника 5. Маятник 2 устанавливается в процессе контроля на наклонномерную плиту 6.

Способ заключается в следующем.

Наклонномерную плиту 6 наклоняют в вертикальной плоскости, перпендикулярной плечу маятника 2 на заданный угол и измеряют период собственных колебаний маятника — Т.

При наклоне плиты 6 на заданный угол маятник 2 также отклоняется на некоторый угол, и световой луч смещается по фотоприемнику 5 на расстояние h, которое определяет величину смещения светового луча, при этом показание на индикаторе (на чертеже не показан) изменяется. При помощи измерителя 4 смещения, предварительно зная его начальный отсчет, световой поток возвращают в исходное положение, что контролируется возвратом отсчета на индикаторе к начальному.

По величине смещения светового луча h„ зная период собственных колебаний маятника

Т, ускорение силы тяжести g и оптическое плечо а от маятника до фотоприемника, составленное из суммы расстояний от зеркала маятника до измерителя смещения а и от измерителя смещения до фотоприемника а>, т. е. а=

=ai+az, определяют приведенную длину маятника 1 по формуле: ф — угол наклона наклонномерной плиты.

5 3а счет строгой математической зависимости приведенной длины маятника от величины смещения светового луча и периода собственных колебаний маятника способ обеспечивает высокую точность измерения.

Формула изобретения

Способ определения приведенной длины маятника сейсмометра, заключающийся в том, 15 что сейсмометр устанавливают на наклонномерную плиту, плиту наклоняют в вертикальной плоскости на заданный угол, с помощью фотоэлектрической системы измеряют периоды собственных колебаний маятника и определя20 ют его приведенную длину, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, плиту наклоняют в вертикальной плоскости, перпендикулярной плечу маятника, измеряют величину смешения светового луча, отраженного от

25 зеркала маятника, и по отношению периода собственных колебаний маятника к величине смещения светового луча судят о приведенной длине маятника.

Источники информации, 30 принятые во внимание при экспертизе

1. Аппаратура и методика сейсмометрических наблюдений в СССР. М., «Наука», 1974, с. 142 — 144.

2. Саваренский E. Ф. и Кирнос Д. П. ЭлеЗ5 менты сейсмологии и сейсмометрии. М., 1955, с. 517.

593099

Заказ 49/3

Изд. № 260 Тираж 1029

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Типография, пр, Сапунова, 2

Составитель P. Гайнутдинова

Редактор И. Марголис Техред А. Камышникова Корректоры: А. Николаева и Л Денискина