Шестикомпонентный сейсмометр

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик и 853578г(51)М. Кл. 601 У 1/16 Гооудврстввнных комитет до делам изобретений и открытийРЗЭ УДК Ыо 834(72) Авторы изобретения М. Н. Ковальчук, В. Т. Левшенко и Еь Н. Шейк Ордена Ленина институт физики Земли им. О. Ю. Шмидта АН СССР(54) ШЕСТИКОМПОНЕНТНЫЙ СЕЙСМОМЕТР Изобретение относится к контрольноизмерительной технике, в частности к области геофизического приборостроения, и может быть использовано для измерения параметров в виброметрии, сейсмометрии и разведочной геофизике, 5Известен пьезодатчик для измерения крутильных колебрний1, содержащий корпус, инертную массу и два пьезоэлемента. Пьезодатчик прикрепляется к враЗО щающемуся валу. Недостатком пьезодатчи ка является ограниченность диапазона измерений. Известен трехкомпонентный пьезоэлектрический сейсмометр 2, содержа- т 5 щий корпус, инертную массу и три йары пьезоэлементов. Недостатком этого сейсмометра является то, что с его помощью осуществляется измерение лишь трех ком ,понент колебания, в то время как в реаль ных условиях объект подвергается воздей, ствию трех компонент поступательного ,и трех компонент вращательного движения. 3 2Наиболее близким техническим решением к изобретению является шестикомпо нентный сейсмометр 3, содержащий корпус инертную массу и шесть пар датчиков давления. Недостатком этого сейсмометра является то, что для доствкения необходимой чувствительности сейсмометра при снижении амплитуд, ускорении по ступательных и вращатщьных компонекг колебания, приходятся увеличивать инвртм ную массу, т.е. увеличивать размеры сейсмометра, что зачастую исключает возможность его применетитя.Белью изобретения является повышение чувствительности сейс мометра.Эта цель достигается тем, что в шеотикомпонентном сейсмометре, содержащем инертную массу, датчики давления, расположенные по две пары по трем раввюстоящим от центра инертной массы взаимно перпендикулярным направлениям, лекащим в трех взаимно перпендикулярных плоскос тях пересекаощикся в центре инертной. массы, его инертная масса снабжена две3 8535надцатью клиновидными выступами, Корпус выполнен с двенадцатью пространст-венно расположенными клиновидными щелями, в каждой щели к обеим ее гранямжестко прикреплены датчики давления,каждый из которых соединен с соответствующим клиновидным выступом смощью промежуточного элемента, выполненного в виде сферы.На чертеже изображена принципиальная схема сейсмометра.Инертная масса 1 расположена внутрикорпуса 2 и имеет шесть пар клиновидных выступов 3. Клиновидные выступывходят в соприкосновение с промежуточными элементами 4, а последние - с даг.чиками давления 5, которые жестко прикреплены к граням клиновидных щелей6. При этом оси симметрии всех шестипар клиновидных выступов в совокупностис соответствующими клиновидными щелями, датчиками давления и промежуточными элементами в виде сфер расположеныпо две пары по трем равностояшим отцентра инертной массы взаимно перпендикулярным направлениям, которые лежатв трех взаимно перпендикулярных плоскостях, пересекаюшяхся в центре инертноймассы.Сейсмометр работает следующим образом,При перемещении корпуса сейсмометраизменяется давление на датчики давления.При последовательном соединении датчиковдавления, расположенных на гранях однойклиновидной щели, их суммарный сигналимеет следующее значение до , где д - чувствительность датчика дав-ления;сила, действующая вдоль осисимметрии пары;06 - угол между осью симметриипары и гранью щели, еслисоответствующие грани клиновидных щелей и клиновидныхвыступов параллельны междусобой.50Сигнал подается на схему регистрации (на чертеже не показана) 78 4При перемещении корпуса происходит разложение силы инерции, действующей вдоль оси симметрии пары клиновидных выступов. При этом из-за наличия точечного контакта между датчиком и клиновидным выступом, обусловленного выполнением промежуточного элемента в виде сферы, сила действующая на датчик давления равнаПри малых углах Ж"-1 о, щи Ою 017 ф следовательно, сила, действующая на дач- чик в 57 раз больше, чем исходная сила, что повышает чувствительность сейсмомеъра,формула изобретенияШестикомпонентный сейсмометр, содержащий инертную массу, датчики давления, равноположенные по две пары по трем равноотстоящим от центра, инертной массы взаимно перпендикулярным направлениям лежащим в трех взаимно перпен 1дикулярных плоскостях, пересекающихся в центре инертной массы, корпус и схему регистрации, о т л и ч а ю щ и й с я .тем, что, с целью увеличения чувствитель.- ностй его инертная масса снабжена двенадцатью клиновидными выступами, 3а корпус выполнен с двенадцатью пространственно расположенными клиновидными щелями, причем в каждой щели к обеим ее граням жестко прикреплены датчики давления, каждый из которых соединен с соответствующим клиновидным выступом с помощью промежуточного элемента, выполненного в виде сферы.Источники информации,принятые в внимание при экспертизе1. Иориш Ю. И. Виброметрия. М.,йашгиз, 1963, с. 567. 2. Авторское свидетельство СССР% 397 ь 6 Ь, кл. 01 Ч 1/16, 197". 3. Авторское свидетельство СССР М 614403, л, б 01 Ч 1/16, 197 о853578 ССР и открытийскаа наб., д. 4/5 г. Ужгород, ул. Проектнааю 4 Составитель А. Райкоедактор Л. Утехина Техред Н.Келушак 5667/22. Тираж 732 ВНИИПИ Государственного копо делам изобретений 113035, Москва, Ж 35, Ра