Крутильный сейсмометр

СООЗ СОЕЕТСНИ ЦИАЛИСТИЧЕСН СПУБЛИН 191 и 1 Ч 11 РЕТЕН ИСАНИЕ У вано ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ(71) Институт Аизики Земли им, О.И.Пмидта(56) Авторское свидетельство СССР У 828149, кл. С 01 Ч 1/16, 1979.Авторское свидетельство СССР У 641372, кл. С О Ч 1/16, 1976, (54) КРУТИЛЬН 11 И СЕРСМОМЕТР (57) Изобретение касается геофизических измерений и может быть использодля измерения крутильных колебаний в сейсмометрии и разведочной геоФизике. 11 елью изобретения является повышение точности измерений и расши" рение функциональных возможностей устройства за счет обеспечения измерений ротационной компоненты при любом положении корпуса прибора, Поставленная цель достигается тем, что подвес маятника к центральному стержню в корпусе осуществляется посредством биморйных пьезоэлектрических пластин, один конец которых жестко закреплен на стержне, а другой снаб-. жен призматическими наконечниками, взаимодействующими с внутренней поверхностью маятника. Пластины расположены в среднем сечении маятника в двух взаимно перпендикулярных направлениях. 1 з.п.-лы, 2 ил.ф1 13Изобретение относится к геофизическому приборостроению и может бытьиспользовано для измерения крутильных колебаний в сейсмометрии и разведочной геофизике.Пель изобретения - повышение точности измерений и расширение функциональнь;х возможностей устройства засчет обеспечения регистрации ротационной компоненты при любом положе"нии корпуса.На фиг,1 изображена принципиальная схема сейсмометра; на фиг.2 - сечение А-А на фиг,1.Сейсмометр состоит из корпуса 1с центральным стержнем 2, подвеса,выполненного на основе биморфных пьезоэлектрических пластин 3, снабженных фиксирующими наконечниками 4, регулировочных узлов 5, закрепленныхна маятнике Ь.Маятник б выполнен в виде пологоцилиндра и снабжен регулировочнымиузлами 5, обеспечивающими соединениемежду фиксирующими наконечниками 4и маятником 6. При этом фиксирующиенаконечники 4 могут быть выполнены,например, в виде треугольной призмы,основание которой жестко скрепленос одним из торцевых концов пластины3, а ребро угла, противолежащегооснованию, входит в проточку в регулировочном узле 5. Другой торцевойконец пластины 3 жестко связан сцентральным стержнем 2. Регулировочный узел 5 может быть выполнен в виде цилиндра, имеющего на поверхностидля предотвращения закручивания выступ, входящий в паз маятника и прижимного винта, обеспечивающего перемещение этого цилиндра в направлениификсирующего наконечника 4, Для предотвращения скольжения ребра фиксирующего наконечника 4 торец цилиндра может быть снабжен проточкой.Пластина 3 установлена в двух взаимноперпендикулярных направлениях вплоскости, приходящей через среднеесечение маятника 6.Сейсмометр работает следующим образом,Прибор устанавливается на исследуемьпЪ объект корпусом 1. В зависимости от регистрируемой вращательнойкомпоненты сейсмического волновогополя производится ориентировка прибора. В случае регистрациивращательной компоненты вокругвертикальной оси прибор уста 12500 2 Ю 15 20 25 30 35 40 45 50 навливается таким образом, чтобы стержень 2 был расположен вертикально относительно горизонтальной поверхности объекта. Если же производится регистрация вращательной компоненты вокруг одной из горизонтальных осей, то прибор устанавливается таким образом, чтобы стержень 2 был параллелен этой оси. Конструкция прибора предусматривает возможность такой установки, поскольку пластины 3 закреплены на равных расстояниях от торцевых поверхностей маятника 6, что обеспечивает его равновесие при нахождении в горизонтальном положении, В случае вертикального расположения стержня 2, маятник подвешен на пластинах 3, которые обладают достаточной жесткостью к деформациям на прогиб, поскольку выполнены иэ пьезокерамики и установлены таким образом, что высота этой пластины на много больше ее толщины, Такая компоновка пластин и маятника позволяет избавиться от помех, вызванных другими гтипами волн,. поскольку маятник не может испытывать ни горизонтальных, ни вертикальных перемещений. Он реагирует только на вращательное движение вокруг стержня 2.При воздействии измеряемой вращательной компонетны сейсмического колебания на корпус 1 прибора происходит поворот стержня 2 вокруг своей оси. Маятник б .остается неподвижным и в силу этого происходит изгиб биморфных пьезоэлектрических пластин 3 в одном направлении и на них появляется ЭДС, пропорциональная углу закручивания стержня 2. Эта ЭДС и является полезным сигналом. Наличие фиксирующих наконечников 4, механически соединенных с регулировочными узлами 5, дает возможность пластинам 3 изгибаться в одном направлении. В случае закрепления торцевых концов без этого узла на маятнике 6 при закручивании концы пластины деформируются в противоположных направлениях относительно ее середины, что создает суммарную ЭДС на пластине, равную нулю. Формула изобретения 1, Крутильный сейсмометр, содержащий корпус, маятник, подвес маятника к корпусу и преобразователь, о т л ич а ю щ и й с я. тем, что, с целью повышения точности измерений и расши 3 1 З 1 рения функциональных возможностей за счет обеспечения регистрации ротационной компоненты при произвольном положении корпуса, в корпусе установлен центральный стержень, маятник выполнен в виде полого цилиндра, а подвес маятника - в виде биморфных пьезоэлектрических пластин, один конец которых жестко закреплен на стержне, а другой посредством шарнира взаимодействует с внутренней поверхностью 2500 4маятника, при этом пластиныустановлены в двух взаимно перпендикулярных направлениях в плоскости,проходящей через среднее сечение маятника,2. Сейсмометр по п,1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что концы пластин,взаимодействующие с внутренней по 10 верхностью маятника, снабжены призматическими наконечниками,.Сердюкова Корректор С. Черн Соста Техре тор П. Гереши твенного коми бретений и от -35, Раушская аказ В 130 оизводственно-полиграфическое предприятие, г ая ул. Про ираж 731 И Государделам из Москва, Ж Подписноеета СССРрцтийнаб д, 4