Сейсмометр

(511 4 б 01 Ч 1/16 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Центральное проектно-конструкторское и технологическое бюро научного приборостроения АН УЗССР(57) Изобретение относится к области сейсмо метр и и и может быть испол ьзо в а но для регистрации колебаний земной поверхности. Цель изобретения - повышение чувствительности. Цель достигается тем, что сейсмометр содержит Ч-образный полый корпус 1 с ветвями большего 2 и меньшего 3 се 801483416 А 1 2чений, частично заполненными непрозрачной жидкостью 4, например ртутью. Регистрация колебаний жидкости производится посредством освещения торца ветви 3, снабженной зеркальным внутренним покрытием и целью в боковой стенке. против которой размещена линейка световодов 12, соединенных с волоконно-оптическим кодирующим устройством 13. Это обеспечивает повышение точности измерения уровня жидкости вследствие использования разных сечений ветвей 2 и 3, а также цифровой обработки в устройстве 13. Одновременно сейсмометр снабжен системой изменения периода колебаний за счет изменения массы колеблющейся жидкости при соединении ее с дополнительным резервуаром 8 посредством термокомпенсатора 11, что обеспечивает расширение диапазона частот устройства. 1 з.п, ф-лы, 3 ил.Изобретение относится к сейсмологии,в частности к сейсмическим приборамдля регистрации вынужденных колебанийгрунта и сооружений, вызванных землетрясениями и другими источниками колебаний.Цель изобретения - повышение чувствительности и точности.На фиг. 1 изображен вертикальныйсейсмометр, общий вид; на фиг. 2 - замкнутая часть измерительной ветви 7-образногокорпуса с источником света; на фиг, 3разрез А - А на фиг. 2.Сейсмометр вертикальный состоит изЧ-образного полого корпуса 1 с ветвями -большего сечения 2 и меньшего сечения 3(измерительная часть), соединенными короткой горизонтальной соедительной частью 4и жестко закрепленными на основании 5.Инерционная непрозрачная жидкость, например ртуть 6, находится внутри корпуса 1, частично заполняя его.Уровень жидкости в ветвях корпуса висходном состоянии (состоянии покоя) обозначен К в положении одной из фаз колебательного движения в ветви большегодиаметра В, в измерительной ветви Н,Ветвь 2 корпуса 1 гидравлически соединена шлангом 7 с дополнительным резервуаром 8 с той же жидкостью 6, что и вкорпусе 1 сейсмометра. Шланг 7 снабжензапирающим элементом (краном) 9, а резервуар 8 - измерительной линейкой 1 О сметрической шкалой,В канале, соединяющем обе ветви, установлен компенсатор температурного расширения, выполненный в виде сильфона 11,Входные торцы световодов 12, расположенные в линейку, установлены симметрично положению уровня инерционной жидкости 6 в измерительной ветви 3. Выходные торцы световодов 2 введены в волоконно-оптическое кодирующее устройство(ВОКУ) 13, соединенное с регистрирующим устройством или ЭВМ (на чертеже непоказаны). ВОКУ 13 выполнено с возможностью изменения порядка кода входных торцов световодов 2 в зависимости отисходного уровня Ь инерционной жидкости 6в измерительной ветви 3 сейсмометра.Измерительная ветвь снабжена отражающим внутрь покрытием 14 с прозрачнымиокнами 15 и 16. Окна 15 и 16 одновременно служат соответственно входной ивыходной диафрагмами, формирующимисветовой поток в сейсмометре.Против окна 15 установлен источник света, состоящий, например, из лампы 17накаливания, отражателя 18 и кожуха 19.Устройство работает следующим образом.В исходном состоянии при отсутствииколебания почвы уровень инерционной жидкости 6 в обеих ветвях 2 и 3 корпуса 1 составляет величину 1 и находитсяна границе пакетов световодов 2, разбитыхгде 8 - плошадь сечения ветви большего30 диаметра,Ь - площадь сечения ветви меньшегодиаметра.Как следует из приведенного соотношения, Х)й во столько раз, во сколько Ь(Ьь что позволяет соответственно35 увеличить чувствительность сейсмометра,Это позволяет уменьшить цену деленияизмерительной линейки пакета световодови повысить точность сейсмометра.Посредством компенсатора 11 температурного расширения при изменении температуры окружающей среды изменяется объемчасти Ч-образной трубки корпуса 1, заполненной инерционной жидкостью, в результате чего уровень жидкости в обеих ветвяхостается постоянным.45 Изменение периода собственных колебаний сейсмометра, зависящего от массыинерционной жидкости и высоты Ь в ветвях Ч-образной трубки, производится путемдобавления или изъятия части жидкостииз дополнительного резервуара 8 через50 гибкий шланг 7 и запирающий элемент 9,Изменение объема инерционной жидкостив дополнительном резервуаре измеряется спомощью линейки 10. При этом изменяется и высота Ь уровня жидкости в Ч-образном корпусе сейсмометра. В соответст 55 вии с изменением уровня Ь путем коммутации электрических каналов в ВОКУ 13изменяют порядок кода входных торцовсветоводов 10. 5 10 15 20 25 на две группы по вертикали; для регистрации противоположных фаз перемещения инерционной жидкости - вверх (положительной) и вниз (отрицательной) относительно исходного положения. Граничное положение световых лучей, т. е. положение, когда все торцы пакета световодов, относящиеся к положительной фазе, освещены, а все торцы пакета световодов, относящиеся к отрицательной фазе затемнены, соответствуют нулевому значению интенсивности колебаний. При возникновении колебательных движений почвы вследствие разности масс в сообщающихся ветвях сейсмометра инерционная жидкость совершает колебания относительно корпуса и в измерительной ветви последовательно перекрывает торцы световодов от попадания в них световых лучей. В зависимости от амплитуды колебаний уровень инерционной жидкости перемешается от положения равновесия до крайних положений, что соответствует показаниям сейсмометра от минимального значения измеряемой величины до максимального,Перемещение объема инерционной жидкости в обеих ветвях вызывает изменение высоты Н в измерительной ветви:Ь ЬН: - у -21483416 формула изобретения А-А 12 г,З г. Составитель М. СпасТехред И. ВересТираж 484 ииКорректор М. СамборскаяПодписноеоткрытиям при ГКНТ СССнаб., д. 4/5Ужгород, ул. Га га ри на, 1 О 1 Редактор Л. ПчолинскаяЗаказ 2829/44НИИПИ Государственн113035,Производственно-издат го комитета по изобретениям Москва, Ж - 35, Раушская льский комбинат Патент, г Таким образом, по сравнению с прототипом повышается чувствительность и точность сейсмометра за счет снабжения сейсмометра Ч-образным корпусом с ветвями разного сечения, кроме того, волоконно-оптическое кодирование перемещения инерционной жидкости в корпусе сейсмометра позволяет снизить погрешность преобразования измеряемой величины, повысить точность, а также повысить эффективность обработки сигналов с помощью цифровых устройств,. регистрации и ЭВМ. Снабжение дополнительным резервуаром с возможностью дозированного изменения объема инерционной жидкости в корпусе сейсмометра позволяет изменять собственный период колебаний и расширить частотный диапазон сейсмометра. 1. Сейсмометр, содержащий полый корпус,инерционную жидкостную массу, преобразователь механических колебаний в электрический сигнал и регистрирующее устройство, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности и точности, по лый корпус выполнен в виде замкнутойЧ-образной трубки, сечение одной из ветвей которой меньше сечения другой, ветвь меньшего сечения выполнена в виде снабженного источником света светопровода с отражающими внутрь стенками, имеющими 10 прозрачное окно-диафрагму, регистрирующее устройство содержит пакет световодов, входные торцы которых расположены в линейку и установлены против прозрачного окна-диафрагмы, а выходные торцы 15 оптически связаны с волоконно-оптическимкодирующим устройством. 2. Сейсмометр по и. 1, от., ичающийсятем, что, с целью расширения частотного диапазона, в него введен дополнитель ный резервуар, соединенный с ветвьютрубки большего сечения.