Вертикальный сейсмометр

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскин

Социалистические

Рес убл

94О1ОЗ (61) Дополнительное к авт. свид-ey— (22) Заявлено 18.07.80 (21) 2957906/18-25 с присоединением заявки И .— (23) П риоритет

Опубликовано З0.06.82 бюллетень № 24 (51)M. Кл.

G 01 V 1/16

1Ъеударсткнный комитет

СССР нв делам нзабретеннй н открытий (53) УДК 550.

° 83 4(088.8) Дата опубликования описания 02.07.82 (72) Автор. изобретения

В. Н. Стадниченко (71) заявитель (54) ВЕРТИКАЛЬНЫЙ CEACMOMETP

Изобретение относится к геофизическому приборостроению, а точнее к приборам для измерения параметров вертика- . льных колебаний основания с частотами примерно от 0,01 Гц и выше.

Известен маятниковый сейсмометр, который снабнсен параметрическим (индукционным) и матттитоэлектрическим преобразователем, причем выход первого через усилитель и низкочастотный RCфильтр соединен с входом второго (1).

Однако такой прибор не обладает недсстаточной чувствительностью к инфра низкочастотным возмущениям.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является вертикальный сейсмометр, содержащий инертную массу, срединенную с корпусом подвесом с возможностью вертикал ного и вращательного перемещений. Указанный го сейсмометр представляет собой взвешенный в жидкости поплавок, соединенный с корпусом связью, создающей при его поворотах вокруг вертикальной оси восста2 навливаюший крутильный ламент. Поплавок состоит из двух разнесенных по вы соте сообщающихся капиллярами винтовой формы и частично заполненных ртутью сосудов, причем давление столба ртути уравновешивается давлением газа на нижний мениск ртути. При вертикальных ускорениях основания ртуть перетекает из одного сосуда в другой по винтовому капилляру, приобретая при этом момент количества движения относительно вертикальной оси поплавка. Это сопровсакдается возникновением реактивного момента вращения, воздействующего на стенки винтового капилляра н приводящего к поворотам поплавка, измеряемым датчиком угловых перемешений t 2).

Недостатком известного прибора является большой температурный коэффшиент расширения газа, по этой причине изменения температуры сопровождаются перетеканием ртути из одного сосуда в другой. Хотя при новом тстановивп емся значении температуры лрижсппо ртути

940 103 прекращается и поплавок занимает исходное положение, но во время переходного процесса возникают помехи, снижающие точность измерений. Кроме того, поскольку рассматриваемая сигтема являет- 5 ся нестабилизированной, то высокая чувствительность цостигается лишь при больших габаритах и весе системы, Цель изобретения — повышение точности измерений эа счет стабилизации нуль-1а пункта сейсмометра.

Поставленная цель достигается тем, что в вертикальном сейсмометре, содержащем инертную массу, соединенную с корпусом подвесом с возможностью вертикального и вращательного перемещений, подвес выполнен в виде винтовой пружины, одним концом закрепленной в центре инертной массы, а другим — в cepeDHHe горизонтального коромысла, двух гиб- 2а ких скрещенных нитей, одними концами закрепленных на инертной массе симметрично относительно центра, а другими— на концах коромысла, а коромысло, на котором закреплен подвижный элемент цат- 25 чика угловых перемещений, связано с корпус ом торсионным подвесом.

На чертеже схематически изображен предла гаемый сейсмометр.

Легкое коромысло 1 подвержено к основанию на торсионе 2, K коромыслу на двух нитях 3 (бифилярцом подвесе) и винтовой пружине 4 подвешена масса 5.При вертикальных колебаниях основания масса 5, как известно, совершает винтооб,35 разные колебания. Возникающий при поворотах массы реактивный момент воздействует на коромысло 1, поворачивая его, и эти повороты фиксируют датчиком угловых перемещений (не показан).

4а

Сейсмометр работает следующим образом.

При осевых нагрузках в подвесе, соединяющем массу 5 с коромыслом, возникают напряжения, стремящиеся повернуть массу 5 и коромысло s разные стороны.

Повороту массы 5 противодействуют инерционные силы, а" повороту коромыслаупруп и момент торсиона (момент инерции коромысла пренебрежимо мал). При высокой частоте колебаний сипы инерции значительно превышают упругие силы, и практически колеблется только коромысло. При низкой частоте колебаний, наоборот, превалируют упругие силы, и колеблется масса 5 при практически неизменном положении коромысла.

В предлагаемом сейсмометре значительно повышается точность измерений, что приводит к повышению эффективности сейсмических исследований.

Ф ор мула изобретения

Вертикальный сейсмометр, содержащий инертную массу, соединенную с корпусом поцвесом с воэможностью вертикального и вращательного перемещений, и датчик угловых перемещений, о т л и ч а ю— ш и и с я тем, что, с целью повышения точности измерений эа счет стабилизации нуль-пункта сейсмометра, поцвес выполнен в вице винтовой пружины, гс риэонтального коромысла, цвух гибких. скрещенных нитей и торсиона, при этом винтовая пружина одним концом закреплена в центре инертной массы, а другимв середине горизонтального коромысла. на котором закреплен подвижный элемент датчика угловых пеоемешений и которое связано с корпусом торсионом, а гибкие нити одними концами закреплены на инертной массе, симметрично относительно ее центра а другими — на концах к ором ыс ла.

Исто п ики информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Рыков А. В. и др. Длиннопериодная сейсмическая станция ДС=БП. «Сейсмические приборы«, вып. 9 M., Паука«, 1976, с. 3-6.

2. Авторское свидетельство СССР

М 725054, кл. D 01 Y 1/16, 1976 ,(прототип) .

940 103

Составитель Т. Райкова

Редактор H. Чубелко Техред К.Мыцьо Корректор Ю. Макаренко

Заказ 4662(68 Тираж 717 - Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4!5

Филиал ППП Патент, г, Ужгород, ул. Проектнаа, 4