Микробарограф

(51ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ СЕОфМ " Л:, уЯЯОБ(А ПИСАНИЕ ЕТЕНИЯ КОМУ СВИ ПЬСТВУ чет у рации акустических волн за личения чувствительности к давлению элемент акустические чувствительны микробарографа и преобразо ханических колебаний выпо атель меены заод ско ентов ических вых пьезоэлект установленных ранах 5. Прот ние пар пьезо компенсации р противоположнь ких сйгналов колебаний в на на металлически ме ложвоположное расп элементов 4 прив авных по величин )х по знаку элек при воздействии дит к но ичесбро 1968,СССР1973,(54) ИИКРОБАР (57) Изобрете геофизическог предназначено гистрации сла с целью прогн ний; Для повыш вп правлен и пьезоэлемен-ьность устройдействующимвствительности вствительн ось увствител тов. Низка ства к виб перпендикупьезоэлеме " вами пьезо анияи ч окол лярно ос тов, обу керамики лена своист 2(56) Авторское свидетельство СР 215571, кл. С 01 Ь 7/00,Авторское свидетельство1(г 381931, кл, С 01 1, 7/12,О ГРАФие относится к области прборостроепя и преимущественно для ре ых акустических волн зирования землетрясеения точности регист состоят из нескольких пИзобретениеотносится к геофизическому приборостроению и предназначено преимущественно .для регистрации слабых не искаженных вибрациями и сейсмическими Колебаниями акустичес ких волн с целью прогнозирования землетрясений, для изучения влияния изменений атмосферного давления напоказания сейсмических датчиков, а также может быть использовано в 10 блсжссей зоне источника возбуждения с целью сбора данных для развития метода прогноза воздействий акустических волн на жилые здания и промышленные сооружения,15Цель изобретения - повьпссение точности регистрации акустических волн за счет увеличения чувствительности к давлению и низкочастотной части рабочего диапазона ц снижение вибра-20 ,ццонцой чувствительности.На фиг. 1 схематически изображен предлагаемый микробарограф, общий вид, ца фиг, 2 - Разрез А-Л на фиг. 1.ГЫкробарограф содержит алюминиевый корпус 1 с основанием из теплостойкого диэлектрика, например из стеклотекстолита 2, имеющего четыреотверстия 3, четыре пары пьезоэлектрических элементов 4 выполненных ввиде дисков и соединенных параллельно четыре пары меглбран 5, операццоцныц усилитель 6 с сопротивлением резистора 7 обратной связи, согласующий резистор 8, разделительный конденсатор с аттенюатором 9, регистратор сО и батарею 11 питания.Выводы пьезоэлектрических элементов 4 подключаются к согласующему резистору 8, расположенному в40двойном экране 12, и соединяются снессссвертирующсгм входогч операционногоусилителя 6 и со средней точкой батареи 11. Инвертирующцй и неинверти 45руюссскй входы усилителя соединены меж"ду собой через встречно-параллельныедиоды 13, предназначенные для защитыот перегрузок, которые возможны вслучае появления ца входе сильногоакустического сигнала. Выход усилителя соединяется в ицвертирусощимвхоцом через сопротивление резистора7 обратной связи и с аттецюатором 9.Выход аттецюатора 9 соединен с ре"гцстратором 10. Для питания четырехполюснцка используется батарея 11 сосредней точкой. Для жесткого соединения основания с корпусом гцгкробарографа служит винт 14, установлен ный в центре осей симметрии, а дпя параллельного соединения пьезакерамических дисков служат провода 15 (противоположная сторона основания не показана),Исскробарограф работает следусощимобразом,Акустические волны воздействуютна параллельно соединенные и противоположно расположенные пары пьезоэлектрических элементов всесторонне,создавал при этом переменное давление сжатия или разряжения. В том ив другом случае на каждой паре пьезо-электрических элементов возникаютэлектрические сигналы, которые поступают ца вход усилителя, усилссваются и регистрируются регистратором.В случае воздействия виброколебаций, имеющих направление, совпадающее с цаправлецием оси чувствительности пьезоэлементов, электрическиесигналы тоже возникают, цо в связис тем, что пьезоэлементы противоположно расположены, эти равные по величине и противоположные по знаку3электрические сигналы взаимно компенсируются и чем точнее подобраныэлектрические и механические параметры цар пьезоэлектрических элементовчем точнее выполнена симметрия расположения цх в плоскости, тем вышекомпенсация ц тем ниже вибрациоц- .ная чувствительность гсикробарографа. Прц вцброколебаниях, действующих в направлении, перпендикулярном оси чувствительности пьезоэлектрических элементов, возникают электрические сигналы на каждой паре их одного знака, которые це будут компенсированы параллельным соединением. Однако в этом случае каждая пара пьезоэлементов будет работать не на изгиб, а на сжатие или разряжение, поэтому чувствительность их к виброколебаниям будет значительно меньше. Кроме того, пьезокерамика обладает направленностью к виброколебаниям и будет значительно меньше, Кроме того, пьезокерамика обладает направленностью к виброколебаниям, при которой в поперечном сечении чувствительность ца 25-30 дБ меньше, чем в осевом. Суммарное децствце этих двух факторов практически более эффективно, чем электрическая компец1244516 ставитель А хред В.Када симов Корректор М.Демчи Редактор Ю.Середа Покомйтета С и открытий ская наб исноеР зводственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул ктная,садня. Это достоинство пьезоэлектрических микробарографов может бытьиспользовано при акустических наблюдениях в ближней зоне заглубленныхвзрывов, когда по энергетическому 5уровню вертикальная составляющаясейсмических колебаний преобладаетперед всеми другими составляющими,а микробарограф устанавливается своейосью чувствительности перпендикулярно составляющей сейсмического сигнала.Формула изобре тени 1Микробарограф, содержащий корпус с основанием, на котором установлены акустические чувствительные элементы, и преобразователь механических колебаний в электрические, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с 20 целью повышения точности регистрации акустических волы за счет увеличения чувствительности к давлению и снижекаэ 3906/44 Тираж 778 ВНИИПИ Государственног по делам изобретени 113035, Москва, Ж, Раушния вибрационной чувствительности,акустические чувствительные элементы и преобразователь механическихколебаний в электрические выполненыза одно целое и состоят из нескольких, например из четырех пар пьезоэлектрических выполненных в виде дисков элементов, одинаковых по размерам и массе и установленных на металлических мембранах, которые герметично присоединены к основанию симметрично с двух сторон и соосно сотверстиями в основании, при этом основание выполнено из теплостойкого диэлектрика в виде пластины, закреп-,ленной в ее центре, симметрично относительно которого расположены центры отверстий, диаметры которых выбра-.ны в 1,2 раза больше диаметра пьезоэлектрических элементов, которыеэлектрически все соединены параллельно и подключены к входу операционного усилителя.