Крутильный сейсмометр

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН зд) С 01 Ч 1/16 САНИЕ ИЗОБРЕТЕ ОРСНО тельный эл рромагнитн тлич а 1 ленный к нему чувств выполненный в виде ф диска с катушкой, о щ и й с я тем, что, шения точности регнс емент,ого с целью повырации полезного ен дополнительвитепьный элементемои демпфировасигнала, в него вве ный идентичный чувс которыи снабжен сис ния и соединенным с орпусом арре тиром, выполне промежуточного винта, при этом ствительный эле ому уз посред ностью межуточн прибора с возмож тикально нитий уг вер- а пруго оворота во атушки чувствии оси, элемен сположены паралсоединены в протельны. лельно друг другутивофазе,)июВ знай ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Ордена Ленина институт физики Земли им. 0.10. Шмидта(56) 1. Саваренский Е.Ф., Кирнос Д.Л Элементы сейсмологии и сейсмометрии, М., Гос, изд-во технико-теоретической литературы, 1955, с. 483-484.2. Авторское свидетельство СССР У 641372, кл. С 01 Ч 1/16, 1976.3. Авторское свидетельство СССР У 828149, кл, С 01 Ч 1/16, 1979 (прототип)(54)(57) КРУТИЛЬНЫЙ СЕЙСМОМЕТР, с держащий корпус и жестко прикрепным в виде сильфона, узла и подвижного дополнительный чувмент прикреплен к проу арретира и корпусуИзобретение относится к геофизическому приборостроению и может быть использовано для измерения крутильных колебаний в сейсмометрии и разведочной геофизике. 5Известен крутильный сейсмометр системы Андерсена-Вуда, состоящий из металлического цилиндра, укрепленного по образующей на тонкой нити, натянутой вертикально между двумя О зажимами 1 3.НедостатКом известного сейсмометра является наличие маятниковых колебаний у цилиндра, вследствие чего крутильные колебания измеряются с низкой точностью.Известен также крутильный сейсмометр, содержащий корпус, преобразователь, инертную массу, подвес из радиально ориентированных пластин и три подвижных диска 2 1.Недостатком данного сейсмометра веять;. Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является крутильньй сейсмометр, содержащий корпус и жестко прикрепленный к нему чувствительный элемент, выполненный в виде ферромагнитного диска с катушкой ,3 1.Недостатком его является то, что он обладает чувствительностью одновременно как к крутильной составляющей сейсмического волнового поля, так и к вариациям внешнегомагнитного поля в диапазоне регистрируемых сейсмических частот (магнитные буэи, электромагнитнье поляот искусственных источников и др.).Таким образом, запись регистрируемого полезного сигнала осложняетсяпомехой, - оторая по абсолютной величине иногда в несколько раз превосхогит сейсмический сигнал, что сущсствецно снижает точность регистрации сейсмических сигналов,50 Цель изобретения - повышение точности регистрации полезного сигнала.Поставленная цель достигается "ем, что в крутильный сейсмометр, содечжащий корпус и жестко прикреп льнный к нему чувствительный эле,является то,что инертная масса, подвешенная на радиально ориентированныхпластинах, реагирует не только на 25крутильныс колебания, но и на горизонтальные колебания, что снижаетточность измерения крутильной компо" мент, выполненный в виде ферромагнитного диска с катушкой, введен дополнительный идентичный чувствительный элемент, который снабжен системой демпфирования и соединенным с корпусом арретиром, выполненным в виде сильфона, промежуточного узла и подвижного винта, при этом дополнительный чувствительный элемент прикреплен к промежуточному узлу арретира и корпусу прибора посредством упругой нити с возможностью поворота вокруг вертикальной оси, а катушки чувствительных эле - ментов расположены параллельно друг другу и соединены в противофазе,На фиг, 1 приведена принципиальная схема сейсмометра, на фиг. 2 разрез Л-Л на фиг, 1.Сейсмомстр состоит из корпуса 1, жестко прикрепленного к нему чувствительного элемента в виде ферромагнитного диска 2 с катушкой 3, дополнительного чувствительного элемента в виде ферромагнитного диска 4 с катушкой 5, упругой нити б, промежуточного узла 7, соединенного с винтом 8, который может свободно поворачиваться внутри него, системы демпфирования 9 и сильфона 10, прикрепленного к корпусу 1 и промежуточному узлу 7.Система демпфирования может быть, например воздушного, масляного типа и др. Ферромагнитный диск 4 прикреплен посредством упругой нити б к корпусу 1 прибора через фер. ромагнитный диск 2 и промежуточный элемент 7, Катушки 3 и 5 чувствительных элементов расположены параллельно друг другу и соединены в противофазе. Винт 8 посредством резьбы соединен с корпусом 1 и имеет на конце утолщение, которое обеспечивает закрепление и возможность свободного поворота винта 8 в промежуточном узле 7,Прибор работает следующим образом. При воздействии на прибор только крутильной составляющей сейсмического поля (при углах поворота до 10 корпус 1 прибора вместе с прикрепленным к нему ферромагнитным диском 2 начинает поворачиваться вокруг вертикальной оси, и в катушке 3 возникает ЭДС, пропорциональная частота и амплитуда воздействующего колебания. Ферромагнитный диск 4, закреп1116405 10 25 30 Фи. 2 ВНИИПИ Заказ 6925/37 Тираж 710 По писное Филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул,Проектная, 4 3ленный на упругой нити 6, остается неподвижным, и в катушке 5 ЭДС не появляется. Прибор будет регистрировать крутильную компоненту сейсмического поля.В случае воздействия на прибор только переменного магнитного поля оба ферромагнитных диска 2 и 4 не испытывают перемещения, а в катушках 3 и 5 будет индуцироваться одинаковая по величине ЭДС, обусловленная изменением магнитного поля. Но, поскольку катушки соединены в противофазе, суммарный сигнал будет равен нулю.В случае одновременного воздействия на прибор крутильной составляющей сейсмического волнового поля и переменного магнитного поля, регистрироваться будет только та часть ,ЭДС, которая возникает в катушке 3 чувствительного элемента за счет сейсмического сигнала, так как суммарная ЭДС, возникающая в катушках за счет вариаций магнитного поля, будет равна нулю. Таким образом, прибор регистрирует только крутиль/ную составляющую сейсмического волнового поля без погрешности за счет влияния вариаций магнитного поля,Система демпфирования 9 предотвращает собственные маятниковые ко 4лебания диска 4, что повышает чувствительность прибора к полезному сигналу, Отсутствие системы демпфирования искажает получаемый сигнал.Для приведения прибора в нерабочее состояние перемещением винта 8 посредством промежуточного узла 7 производят ослабление нити 6 и фиксацию диска 4. При вращении винта 8 промежуточный элемент 7 перемещается только вверх или вниз и не испытывает вращения, поскольку прикреплен к счльфону 10. Таким образом, предотвращается закручивание нити 6, Кроме того,сильфон 10 обеспечиваеч герметизациюприбора. Расчеты и испытания на макете по-. казывают, что при регистрации предлагаемым сейсмометром крутильной составляющей сейсмического волнового поля в диапазоне частот 0,1-1000 Гцпри незначительных вариациях Напряженности геомагнитного поля в пределах 0,01-0,03 Э точность регистрации полезного сигнала, по сравнениюс базовым объектом 3 7, увеличивается на 30-407 Если же регистрацияпроводится в условиях воздействия активной помехи (магнитная буря и т.п,)точность регистрации увеличивается до 5 раз,