Вертикальный сейсмоприемник

СООЗ СОВЕТСНИОЕИЧЪЮВНЕНРЕСПУБЛИН 9) (И) а 01 Ч 11 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР00 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСИ АВТО Е ИЗ ТЕН ЛЬСТВУ МС 55(54)(57) ВЕРТИКАЛЬНЫЙ СЕЙСМОПРИЕМНИК, содержащий корпус, жидкостнуюинерционную массу и пьезокерамическипреобразователь, установленный вкорпусе, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повьнаения точности измерения колебаний при одновременном упрощении условий работы,пьезокерамический преобразовательвыполнен в виде пустотелой радиально поляризованной сферы, частичнозаполненной жидкостной инерционноймассой.Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения параметров коле баний в сейсмометрии и виброметрии,Известны приемники колебаний, включающие инерционную массу и преобразователь 1 .Однако всеони имеют жестко Фиксированные относительно корпуса оси максимальной чувствительности, что не позволяет производить измерения в выбранном направлении при произвольной ориентации корпуса.Наиболее близким к предлагаемому является вертикальный сейсмоприемник, содержащий корпус, жидкостную инерционную массу и пьезокерамический преобразователь, установленный в корпусе 2 3Однако он также обладает осью мак симальной чувствительности, зафиксированной относительно корпуса, и не допускает произвольной ориентации корпусаотносительно вертикали без ухудшения точности измерения параметров вертикальных колебаний.Цель изобретения - повышение точ. ности измерения колебаний при од" новременном упрощении условий работы.указанная цель достигается тем, .что в вертикальном сейсмоприемни ке, содержащем корпус, жидкостную инерционную массу и пьезокерамический преобразователь, установлен-. ный -в корпусе, пьезокерамический преобразователь выполнен в виде пустотелой радиально поляризованной сфе. ры, частично заполненной жидкостной инерционной. массой.На чертеже представлен вертикальный сейсмоприемннк.В корпусе 1 размещен пьезокерамнческий преобразователь сферической Формы 2, Частично заполненный жидкостной инерционной массой 3, Герметизирующая пробка 4 закрывает отверстие, служащее для заливки массы и коммутационного вывода с внутренней обкладки 5 сферы.Сейсмоприемник работает. следующим образом.Ускорение, испытываемое корпусом, приводит к воздействию инерционной массы на пьезоэлектрический преобразователь и, как следствие этого, образованию электрического заряда на обкладках сферы, При этом давление Р на любой участок внутренней части пьезоэлемента будет опреде.ляться так:,Р=рЬ с+а ) а, где .у - плотность жидкостной инерционной массы; Ь - глубина от сво-. бодной поверхности до горизонта, в пЛоскости которого находится выбран 10 льного ускорения той же величины.Так, например, при а 0,01 подавление боковых составляющих будетне менее 54 дб.В качестве инерционной массыможет быть выбрана практическилюбая жидкость, однако воли жидкость агрессивна, например кислотаили ртуть, то внутреннюю обкладкупьезоэлемента следует покрыть соотЗ 5 ветствующим изолятором для защитыот вредного прямого воздействия наматериал обкладки и сферы. Предпочтение следует отдавать жидкостям сбольшим удельным весом, так как 40 зто повышает чувствительность сейсмоприемника. Пьезоэлектрический преобразователь должен заливаться неполностью, так как в .противном слу.- ;чае, вследствие различных темпера" 45 турных коэффициентов расширения материалов преобразователя и массы,неизбежна высокая чувствительностьсейсмоприемникак вариациям температуры.В изготовленном опытном образце сейсмоприемника была примененастандартная сферическая пьезокерамическая. головка диаметром 50 мм столщиной стенки 3 мм. В качествеинерционной массы использоваласьртуть. Данный сейсмоприемник имееткоэффициент преобразования 40 мВ с /М,работает до ускорений 5,0 М/сф вдиапазоне частот 0,1-600 Гц при любомположении внеЫнего корпуса.60 Таким образом, предлагаемый самоориентирувщийся вертикальный сейемоприемник обладает рядом ценных,качеств, которые могут обеспечить:ему широкое применение в сейсморазвед 65 ке и сейсмометрии. Объединение мно 5 20 25 ный участок; д - ускорение силы тяжести; аз - вертикальная и а - горизонтальная составляющие внешнего переменного ускорения. Так как ускорения, измеряемые в сейсмометрии малы, по сравнению с д, то выражение под корнем можно разложить в ряд и, опустив члены второго порядка малости, получить следующее в 2 ыр ение:а Р р 5(+си ) 1+2(;+а )Если а =0 (внешнее ускорение дей ствует по вертикали), то пульсационная составляющая давления .равна:а 2 Р=рМ+ ) фяс )2Если а =0 (внешнее ускорение дей ствует по горизонтали), то2а аьь ьВо втором случае уровень пульсационного давления будет много меньше, чем при воздействии вертика1038902 4 Составитель Т.РайковаРедактор В.Пилипенко Техред Т. Фанта Корректор Г.0 гар Заказ 6225/53 тирам 710 Подписное ВНИИПИ Государственного кОмитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, В, Раувская наб., д. 4/5филиал ППП ефПатентее, г, Уагород, ул. Проектная, 4 иества таких сейсмоприемников в косу позволит изготавливать наземныебуксирующие,сейсмокосы (наподобиеприменяющихся в морской сейсмораз-,ведке), использование которых смоиетсущественйо повысить проиэводительность сейсмораэведочных работ, так как в процессе работы не требуетсяни расстановка сейсмоприемников потрассе, ни установка их по вертикали, необходимо только на время ре гистрации приостановить буксировку.