Сейсмометр

35 Изобретение относится к сейсмологии, в частности к сейсмическим приборам для регистрации вынужденных колебаний грунта и сооружений, вызванных землетрясениями и другими источниками колебаний.Цель изобретения - повышение чувствительности и точности.На фиг. 1 изображен сейсмометр, общий, вид; на фиг. 2 - узел 1 на фиг. 1 (замкнутая часть измерительных ветвей 0-образного корпуса с источником света); на фиг. 3 - разрез А-А на фиг, 2 (окно-диафрагма для 1 г выхода света на линейку световодов).Сейсмометр содержит 11-образный полый корпус 1 с измерительными ветвями 2 малого сечения и удлиненной горизонтальной соединительной частью 3 большего сечения, снабженной температурным компенсационным сильфоном 4 и дополнительным сильфоном 5, снабженным стягивающим винтовым устройством б для изменения объема горизон тальной части 3. Внутрь корпуса 1 помещена инерционная непрозрачная . жидкость (ртуть) 7. Корпус 1 жестко установлен на основании 8. Урбвень жидкости в ветвях 2 корпуса 1 в ис ходном состоянии (состоянии покоя) обозначен Ь, в положении одной из фаз . колебательного движения разность уровней в ветвях 2 обозначена дЬ, а перемещение инерционной жидкости в горизонтальной части ДЬ. ИзмеритеЛьные ветви 2 снабжены отражающим внутрь покрытием 9 с прозрачными окнами 10 и 11, являющимися соответственно входными и выходными диафрагмами, 4 О формирующими световой поток в сейсмометре.Входные торцы световодов 12, расположенные в линейку, установлены против окон 11 симметрично положению 45 уровня инерционной жидкости 7 в измерительных ветвях 2. Выходные торцы световодов 12 введены в волоконнооптическое кодирующее устройство (ВОКУ) 13 и соединены дифференциально, ВОКУ 50 13 соединено с регистрирующим устройством или ЭВМ (не показаны) . Против окон 10 установлены источники света, состоящие например, из лампы накаливания 14, отражателя 15 и кожуха 16.Горизонтальная часть 3 корпуса 1 гидравлически соединена шлангом 17 с дополнительным резервуаром 18, содержащим инерционную жидкость 7. Шланг 17 снабжен запирающим элементом 19,а резервуар 18 - измерительной линейкой 20 с метрической шкалой.Устройство работает следующимобразом.В исходном состоянии, при отсутствии колебаний почвы, уровень инерционной жидкости 7 в ветвях 2 корпуса 1 находится на границе пакетовсветоводов 12, разбитых на две группы по вертикали для регистрациипротивоположных фаз перемещения инерционной жидкости: вверх (положительной) и вниз (отрицательно) относительно исходного положения. Граничное положение световых лучей, т.е.положение, когда все торцы пакетасветоводов, относящихся к положительной фазе, освещены, а все торцыпакета световодов, относящихся к отрицательной фазе, затенены, соответствует нулевому значению интенсивности колебаний. При возникновенииколебаний почвы в горизонтальнойплоскости инерционная жидкость 7 вгоризонтальной части 3 корпуса 1,имеющая большую массу (заключеннуюв объеме с большим сечением), совершает колебательное движение относительно корпуса. Инерционная жидкость7 в сообщающихся измерительных ветвях 2 при этом последовательно перекрывает торцы световодов от попадания в них световых лучей. В зависимости от амплитуды колебаний уровеньинерционной жидкости перемещаетсяот положения равновесия до крайнихположений, что соответствует показаниям сейсмометра от минимальногозначения измеряемой величины до максимального.Перемещение объема инерционнойжидкости дЬ в горизонтальной части 3вызовет изменение высот столба жидкости в обеих ветвях (в одной иэ ветвей уровень понизится, в другой повысится). Это изменение составит величину Д 1, которая выражается какдЬБДЬ= ---Фгде Б - площадь сечения горизонтальной части корпуса (большего диаметра),Б - площадь сечения ветвей кор 2пуса (меньшего диаметра).Как следует из приведенного соотношения ДМ ДЬ во столько раз, восколько ЯЯ, что позволяет соответ 1374062лственно увеличить чувствительность сейсмометра. Это, в свою очередь, позволяет уменьшить цену деления измерительной линейки пакетов световодов и повысить точность сейсмометра.Посредством компенсатора температурного расширения сильфона 4 при изменении температуры окружающей 10 среды изменяется объем части Б-образной трубки корпуса 1, в результате чего уровень жидкости в обеих ветвях остается постоянным, Изменение периода собственных колебаний сейсмо метра, зависящего от массы инерционной жидкости в горизонтальной части 3, производится путем изменения ее объема с помощью сильфона 5 и добавлением или изъятием части жидкости из дополнительного резервуара 18 через шланг 17 и запирающий элемент 19.Изменение объема инерционной жидкости в дополнительном резервуаре 18 25 измеряется с помощью мерной линейки 20. Вследствие того,что обе вертикально расположенные ветви 2 одинакового сечения и массы заключенных в них столбов жидкости равны и существенно меньше массы инерционной жидкости в горизонтальной части 3, при вертикальных перемещениях основания сейсмометра колебания инерционной жидкости относительно корпуса отсутствуют,Формула изобретенияСейсмометр, содержащий полый корпус, частично заполненный инерционной жидкостной маСсой, элемент расширения частотного диапазона сейсмометра и регистрирующее устройство, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения чувствительности и точносгти, его корпус выполнен в виде замкнутой Б-образной трубки, сечения ветвей которой меньше сечения горизонтальной части трубки, ветви выполнены в виде световодов, снабженных источниками света, с отражающими внутри стенками, имеющими прозрачные окна-диафрагмы, против которых установлены входные торцы пакетов световодов, расположенных в линейку, а выходные торцы пакетов световодов соединены между собой дифференциально и оптически связаны с волоконнооптическим кодирующим устройством, причем горизонтальная часть Б-образной трубки выполнена в виде сильфона, снабженного устройством изменения его объема, при этом сильфон соединен шлангом с резервуаром..г Сост Техр тель Д.ЗаргарянА. Кравчук Корректор О. К ИИПИ Го по дел 3035, М Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектна едактор М.Цитки аказ 564/37 Тираж 499 сударственнам изобретеосква, ЖПодписноо комитета СССРй и открытийРаушская наб., д.