Сейсмометр

(19) (1) 01 Ч 1/16 / СССРНРЫТИИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТ ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ АВТОРСКОМ ЕЛЬСТВУ,(71) Институт физики Земли им. О.Ю.Шмидта(57) Изобретение относится к геофизическому приборостроению, может быть использовано в сейсмометрах и гравиметрах, Целью изобретения является уменьшение температурных погрешностейсейсмометра за счет снижения температурного дрейфа маятникового подвеса, содержащего инертную массу 1 упругие шарниры 3,4,5, пружину 6, стойку 7. В результате изменения температуры стойки или пружины, которое фиксируется датчиком 10 температуры, наподвес действует дополнительный момент вынуждающей силы, Для его компенсации датчик температуры включен вмостовую схему 11-14, разбаланс которой вызывает ток в обмотке 17 магнитоэлектрического преобразователя иотклонение маятника, пропорциональное температурному дрейфу. Величинуразвязывающего сопротивления выбирают исходя из соотношения В.1436084ент преобразования моста К - коэф- тяжести маятника, Я - температурный Фициент усиления масштабного усили- коэффициент линейного расширения мателя; С - электродинамическая пос- териала стойки, для пружины Етоянная магнитоэлектрического пре- где- температурный коэффициент мообразователя; М - масса маятника; дуля сдвига материала пружины 1 я - ускорение силы тяжести; К - рас- температурный коэффициент линейного стояние от оси вращения до центра расширения материала пружины. 1 ил.Изобретение относится к геофизическому приборостроению и может быть использовано в сейсмометрах, гравиметрах. 5Целью изобретения является уменьщение температурных погрешностей сейсмометра за счет снижения температурного дрейфа маятникового подвеса.На чертеже представлена схема Сейсмометра.Маятниковый подвес содержит инертную массу 1, ферму 2, упругие шарни- ры 3-5 и цилиндрическую пружину 6, закрепленную на стойке 7. На плите 15 8 установлен магнитоэлектрический преобразователь 9, катушка которого закреплена на Ферме маятника. В тело стойки маятника с помощью винта, изготовленного иэ того же материала, 20 что и стойка, установлен датчик 1 О температуры, который крепится на конце винта и имеет хороший тепловой контакт с основанием, к пружине датчик может быть прикреплен эпоксидным клеем. Датчик температуры включен в одно из плеч мостовой схемы 11-14 на входе дифференциалэного масштабного усилителя 15, подключенного через развязывающий резистор 16 с обмоткой 30 17 магнитоэлектрического преобразователя. Сейсмометр работает следующим образом.35При малых угловых отклонениях маятника с нулевой начальной длиной подвесной цилиндрической пружины от положения равновесия на него действует сумма моментов М(0) упругой силы М(В) и силы тяжести М(0)И,(9) = М (В)+М(О) = Ргу-РгхВ-Щ,(1)где Р - жесткость пружины;г - расстояние от оси вращениядо точки шарнирного соединения пружины с фермой маятника;6 - угол поворота маятника;у,х - координаты шарнирной связипружины со стойкой;К - расстояние от оси вращениядо центра тяжести маятникафМ - масса маятника;- ускорение силы тяжести,Для нулевого положения маятника ( О = О и М (9) = О) из выражения (1) получаем МКУ У(2) При изменении температуры стойки нли пружины маятника на ЬТ в результате их температурного расширения возникает дополнительный момент вынуждающей силы+ 2 Э и -- + иЬ 9 = д - -) (4)ЙЛВ ОГатЙС Ф5 где и- циклическая частота собственных колебаний маятника, - постоянная затуханиями где у - приращение координаты, Г=- - - температурный коэффициентЬчу атуф линейного расширения материала стойки маятника.Движение маятника под действием вынуждающего момента описывается диф. ференцнальным уравнениемз143608441 - приведенная длина маятника. тойкой и упругими шарнирами, а такжеИз уравнения (4) получаем частот- магнитоэлектрический преобразователь ную зависимость углового отклонения и термокомпенсатор, о т л и ч а ю - 69 маятника от изменения температу- щ и й с я тем, что, с целью снижения ры температурных погрешностей сейсмометра за счет уменьшения температурного1 з(-и +д 25 па+и )дрейфа маятникового подвеса,термокомгде Я - текущая частота. пенсатор содержит датчик температуры,Одновременно изменение температу размещенный в теле стойки или на пруры Т вызывает напряжение разбаланса жине и включенный в мостовую схему мостовой схемы с датчиком 10 темпера- на входе масштабного усилителя, выход туры, после усиления этого напряжения. которого подсоединен к обмотке магнимасштабным усилителем 15, в обмотке тоэлектрического преобразователя че магнитоэлектрического преобразова рез развязывающий резистор, велителя. появляется ток , появление ко- чина которого выбирается исходя иэ торого приводит к отклонению маятникасоотношенияна угол ЬО,оК СКМ К ф Ы КСЬТ 206 д, -------- , ----- , (6)К (К +К ) (-и+120 па+ п)5 з к ОСКСК"- МКд с,Формула из обр ет ения Сейсмометр, содержащий маятниковыйподвес с пружиной, инертной массой,Составитель И.Захарченко Редактор И.Шулла Техред М.Дидык Корректор В,Гирняк,ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д, 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, гУжгород, ул. Проектная, 4- коэффициент преобразования, - коэффициент усиления масштабного усилителя; 25К- развязывающее сопротивление; К - сопротивление обмотки преоб 5разователяф,К 5 - момент инерции маятника. Условием компенсации вынужденных 30 перемещений маятника из-за изменений температуры его стойки или пружины является равенство Ь 0 = д 6 . Приравнивая (5) и (6), получаем выражение для нахождения сопротивления раз- З 5 вязки К где К - значение развязывающегокрезистора;оС - коэффициент преобразованиямоста;К - коэффициент усиления масштабкого усилителя;С - электродинамическая постоянная магнитоэлектрическогопреобразователя,М - масса маятника;я - ускорение силы тяжести;К - расстояние от оси вращениядо центра тяжести маятника;Е - температурный коэффициентлинейного расширения материЭала стойки;для пружины Г=где- температурный коэффициентмодуля сдвига материала пру - температурный коэффициентлинейного расширения пружины.