Сейсмограф

 

Союз Советскни

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ о»783736 (61) Дополнительное к авт. свмд-ву (22) Заявлено 19Р1,79 (21) 2717457/18-25 с присоединением заявим Йо— (23)Приоритет

Опубликовано 3011,80,Бюллетень М 44

Дата опубликования описания 30,11,80 (51)М. Кл 3

G 01 Ч 1/16

Государстаеииый комитет

СССР ио делам изобретеиий и открытий (53) УДК 55 0. 834 (088 ° 8) (72) Авторы изобретения

В.Н. Мншаткин и В.М. Фремд (71) Заявитель

Ордена Ленина институт Земли им. О.Ю. 1ймндта (54) СЕЙСМОГРАФ>

Изобретение относится к приборам для регистрации сейсмических колебаний,- в частности для регистрации сильных землетрясений.

Известны сейсмографы для регистрации сильных землетрясений, например, на базе инженерно-сейсмического осциллографа 1 .

Однако онн обладают недостаточной точностью.

Наиболее близким к изобретению техническим решением является цифровой сейсмограф 2), сОдержащий последовательно соединенные сейсмометры, аналого-цифровой преобразователь, бло45 ки буферной и основной памяти, анализатор сейсмических сигналов, схему включения перезаписи, формирователь калибровочного сигйала и блок времени. Включение блока основной 20 памяти таких сейсмографов на пере.запись производится путем анализа аналоговых сигналов от сейсмометров.

Точность ограничивается временными вариациями параметров сейсмографа. 25 ,цля учета изменений параметров сейс мографа эпизодические работы по калибровке проводятся с помощью обслуживающего персонала. При этом не могут быть уточнены кратковремен 30 ные изменения параметров сейсмографа в моменты регистрации исследуемых явлений, в частности под влиянием кратковременных изменений окружающих условий. Контроль соответствия параметров и характеристик заданно их значениям может в таких сейсмографах осуществляться лишь после обработки записей калибровочных сигналов.

Отсутствие системы текущей калибровки и контроля параметров ceNcMoграфа существенно снижает точность сейсмических наблюдений.

Цель изобретения — повышение тдчности сейсмических наблюдений путем автоматизации калибровки и контроля параметров сейсмографа.

Указанная цель достигается тем, что в сейсмограф введены первый и второй регистры, блок постоянной памяти, схема сравнения, схема управления и блок индикации несовпадения откликов, причем выходы первого и второго регистров, блока постоянной памяти и аналого-цифрового преобразователя соединены со схемой сравнения, взаимосвязанной со схемами перезаписи.и управления, блоком индикации несовпадения откликов и блоком времени, а формирователь ка783736 либровочного сигнала своими входами подключен к схеме управления и блоку времени.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого сейсмографа.

В состав сейсмографа входят:

;сейсмометр, аналого-цифровой преобразователь 2, блок 3 буферной памяти, блок 4 основной памяти, блок 5 времени, схема 6 включения перезаписи, первый регистр 7, второй регистр 8, схема сравнения 9, схема управления 10, формирователь 11 калибровочного сигнала, блок 12 постоянной памяти, блок 13 индикации несову падения откликов.

Сейсмические колебания воэдейст- fj вуют на сейсмометр 1 и возбуждают на его выходе электрические сигналы.

Эти сигналы преобразуются аналогоцифровым преобразователем 2 в цифровой код, который подается на 29 вход блока 3 буферной памяти, например, с объемом около 4000 слов и построенный на интегральных элементах памяти, Цифровой код непрерывно заносится в блок 3 буферной памяти. Занесенное в блок буферной памяти цифровое слово считывается через интервал времени задержки и заменяется затем новым словом с вЫхода аналого-цифрового преобразователя 2. 30

Параллельно каждое цифровое слово с выхода аналого-цифрового преобразователя 2 поступает на вход схемы сравнения 9, которая собрана, например, на логических элементах 35

"исключающее ИЛИ" и служит для поразрядного сравнения цифровых кодов слов, поступающих на различные входы схемы сравнения. Цифровой код с выхода аналого-цифрового преобра- 40 эователя 2 сначала поразрядно сравнивается схемой сравнения 9 со значением слова, предварительно занесен, ного в первый регистр 7. Регистр 7 построен, например, на триггерах и стробируемом генераторе для установки в регистре требуемого значения цифрового слова.

При превышении по абсолютной величине значением цифрового слова на вы-,ур ходе аналого-цифрового преобразователя 2 значения цифрового слова, занесенного в первый регистр 7, на выходе схемы сравнения 9 формируется импульс, поступающий на схему 6 включения перезаписи. Такая ситуация возникает при превышении амплитудой сейсмических колебаний уровня, соответствующего воздействию на сейсмометр 1 колебаний, подлежащих регистрации сейсмографом. Схема включения 49 перезаписи представляет собой, например, делитель частоты с иэменяе мым коэффициентом на сдвиговых регистрах с периодическим сбросом в нулевое состояние и формирОватель Я импульсов. Если количество импульсов с выхода схемы сравнения 9 превысит за интервал времени, равный периоду сброса делителя частоты в нулевое состояние, предварительно установленное значение коэффициента деления частоты, то на выходе схемы 6 включения перезаписи формируется импульс, который включает блок

4 основной памяти. Блок 4 основной памяти построен, например, на интегральных элементах памяти с объемом хранимой информации порядка

32000 слов или, например, на регистрирующем устройстве с магнитной записью, После включения блока 4 основной памяти в него записывается код абсолютного времени с выхода блока 5 времени, построенного, например, на основе кварцевых часов и формирующего, наряду с кодом абсолютного времени, сетку тактовых частот для управления аналого-цифровым преобразователем 2, блоком 3 буферной памяти, блоком 4 основной памяти, схемой 6 включения перезаписи, схемой „сравнения 9, схемой управления

10, формирователем 11 калибровочного сигнала.

После записи кода абсолютного времени в блок 4 основной памяти переписывается слово за словом информация, поступающая с выхода блока 3 буферной памяти. Сигналом с выхода схемы 6 включения перезаписи одновременно с включением блока 4 основной памяти производится переключение режима работы схемы сравнения 9 на сравнение цифровых слов с выхода аналого-цифрового преобразователя 2 со значением информативного слова, предварительно занесенного во второй регистр 8, выполненный аналогично первому регистру 7 ° Сформированные схемой сравнения 9 импульсы поступают теперь на вход схемы управления 10, представляющей собой, например, три последовательно включенных реле времени. Каждый импульс с выхода схемы сравнения 9 воздействует на схему, управления 10 таким образом, что первое реле времени запускает второе через заданный интервал времени после прихода последнего импульса с выхода схемы сравнения 9. Импульс с выхода первого реле времени одно-. временно с запуском второго реле времени используется для включения формирователя 11 калибровочного сигнаЛа. При этом калибровочный сигнал формируется в момент времени, когда амплитуда сейсмических колебаний падает ниже минимального уровня, заданного информацией, внесенной во второй регистр 8.

Калибровочный сигнал с выхода формирователя 11, получаемый с помощьь, тактовой частоты блока времени 5, 783736

Формула изобретения воздействует на вход сейсмометра 1. формирователь 11 калибровочного сигнала включает в себя, например, логические элементы и усилитель мощности. Реакция сейсмометра 1 на калибровочный сигнал регистрируется непос" редственно после записи сейсмического процесса в течение интервала времени, определяемого вторым реле времени схемы управления 10.

После подачи калибровочного сигнала на вход сейсмометра 1 второе 30 реле времени схемы управления 10 запускает третье реле времени этой схемы, которое подключает вход схемы сравнения 9 к блоку 12 постоянной памяти, построенному, например, 15 на интегральных элементах памяти с неразрушающим считыванием. Реакция на калибровочный сигнал в течение интервала времени, определяемого третьим реле времени схемы управления 10, поступает на схему сравнения 9, где последовательно, слово за словом, сравнивается с заиесенной в блок 12 постоянной памяти информацией,об эталонной форме реакции на калибровочный сигнал. При несовпадении абсолютных значений некоторого заданного заранее количества слов соответствующее количество импульсов с выхода схемы сравнения 9 включает блок 13 индикации несовпадения откликов, собранный, например, на триггерах и элементах индикации.

После регистрации в блоке 4 основ ной памяти отклика сейсмометра 1 на калибровочный сигнал и заверше- 35 ния процедуры сравнения эталонного и фактического откликов схема управления 10 блокирует перезапись информации с выхода блока 3 буферной памяти и переключает схему сравнения 4О

9 на работу в режиме сравнения кодов с выхода аналого-цифрового преобразователя 2 и первого регистра 7.

Тем самым сейсмограф оказывается подготовленным к следующему циклу регистрации очередного сейсмического процесса.

Сейсмограф, содержащий последовательно соединенные сейсмометр, аналого-цифровой преобразователь, блоки буферной и основной памяти, формирователь калибровочного сигнала, схему включения перезаписи и блок времени, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повьыения точности сейсмических наблюдений путем автоматизации калибровки и контроля параметров сейсмографа, в него дополнительно введены первый и второй регистры, блок постоянной памяти, схема сравнения, схема управления и блок индикации несовпадения откликов, причем выходы первого и второго регистров, блока постоянной памяти и аналого-цифрового преобразователя соединены со схемой сравнения, взаимосвязанной со схемами перезаписи и управления, блоком индикации несовпадения откликов и блоком времени, а формирователь калибровочного сигнала своими входами подключен к схеме управления и блоку времени.

Источники инфорМации, принятые во внимание при экспертизе

1. Борисевич E.Ñ. и др. Гальванометрическая регистрация. М., "Наука", 1973, вып. 7.

2. Башилов И.П., Кевлишвили П.В. и др. Система магнитной цифровой регистрации и обработки сейсмических сигналов "треугольник". — Изв.

AH СССР, "Физика Земли", 19?4, Р 2 (прототип).

ВНИИПИ Заказ 8541/49

Тираж 649 Подписное

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