Устройство для измерения ударных ускорений

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(51)М. Кл.601 У 1/1 6 01 1. 1/1 иЫ рисоед рстееииме кемитет СССРБюллетень Ре анин 28.02.8071) Заявит ое отделение Всесоюзного научно -исследовательскгеофизических методов разведки 4) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УДАРУСКОРЕН ольк 1Изобретение относится к области измеритель. ной техники в геофизических исследованиях и может быть использовано в устройствах контроля возмущающей силы генератора сейсми. ческих колебаний ударного действия.Известны устройства для измерения ударныхускорений на основе пьезоэлектрических дат. чиков, в которых повышение чувствительнос- ти и усреднение сигнала достигается путем применения секционирования пьезоэлементов1 и расположения их илн по плоскости, или соединения в столбики с последовательным1включением 11.Недостаток этих устройств состоит в том, что они требуют изготовления сложных согла 1 сующих усилителей с очень высокиМи входными сопротивлениями, кроме того последовательное соединение пьезоэлектрических элементов приводит к появлению на них высоких злек. тростатических потенциалов, что вызывает до. полнительные помехи.Известны схемы усилителей зарядов, ко.торые позволяют получить повышение чувствительности при параллельном соединении на их входе песк их п трическихэлементов 2.Однако применение операционного усилителя с емкостной обратной связью требуетснабжения его цепями автоматической стабилизации нуля периодического действия. Это тре.бование также сильно осложняет его конструкцию особенно в тех случаях, когда усилительзаряда должен быль выполнен в виде выносного блока и устанавливаться на вибрирую- , 0 щнх основаниях.Известно также устройство для измеренияударных ускорений, содержащее пьезозлектри.ческий датчик с выносныьс блоком, линиюсвязи и базовый блок регистратора 131 5Недостаток устройства в снижении его точности при установке на подвижных элементахгенератора сейсмических колебаний ударногодействия и эксплуатации в тяжелых климатических условиях (например, Западной Сибири) .Снижение точности обусловлено нестабильностью параметров входных цепей выносныхэлементов, вибрациями выносного согласующе.го усилителя, устанавливаемого непосредствен5 717684 видно из отсутствия их в формулах Щ й (4). Поэтому при снижении требований к стабильности параметров входных цепей уст.ройства возможно получение повышения точ.ности контроля. 5Величина выходного сигнала возрастает пропорционально количеству параллельно вклю.ченных на один вход пьезоэлектрических дат.чиков, как это видно иэ формулы (4). Это позволяет упростить и повысить чувствитель-, ность устройства, а также усреднять результа.ты контроля по большой поверхности излучателя сейсмического генератора путем уста.ювки на ней нескольких датчиков 1, на.пример, с одним выносным блоком 3 диф. 15 ференцирующего усилителя.Из выносных блоков 3 и 4 дифференцированные сигналы поступают на входы 10 базо., вого блока 11, откуда через потенциометргя 17 и 18 и сопротивления входных цепей 15 2 и 16 интегратора - на его узловую точку 14. В этой точке, обладающей нулевым нотенциалом, происходит суммирование сигна-лов, необходимое для получения сигнала пропорционального силе Е, так как 251 ф тс 5 с+ 1 ф 3 фй+ ф фч 41 фЗдесь коэффициенты, пропорциональные массам а, и в, возмущающих элементов сей.30 смического генератора, задаются потенцнометрами 17 и 18 соответственно.Усилитель 12 с конденсатором 13 обратной связи выполняют одновременно операции суммирования и интегрирования сигнапов, 35 поступающих с выносных блоков 3, 4. В этих операциях восстанавливаются продиф. ференцированные ранее сигналы ускорений и выполняется действие соответствующее формуле (5), Нормирующий преобразователь 40 НП 19 преобразует выходной сигнал интегратора в унифицированный сигнал и вьщает его иа выход 20 устройства.В периоды между поступлениями импуль. сов с сейсмического генератора,узел 23 авто. 45 матической регулировки баланса АРБ корректирует выходной сигнал интегратора на 6нуль, а реле Р 24 отключает НП 19 н не пропускает на выход 20 переходные процессы, вызываемые работой узла АРБ 23. Управление узлом АРБ 23 и реле Р 24 происходит от программного реле времени ПРВ 21,получающего исходный импульс на вход 22 от устройства сброса груза сейсмического генератора.Повышение . виброустойчивости выносных дифференцирующих усилителей достигается использованием в них простых дифферен.циальных усилителеи, выполненных на ин.тегральных схемах и введением стабилизирующих цепей обратных связей,Таким образом, за счет последователь.юго дифференцирования сигнала и его интегрирования достигнуты все поставленные цели предлагаемого изобретения.Формула изобретенияУстройство для измерения ударных ускоре.ний, содержащее пьезоэлектрический датчикс выносным блоком, линию связи и базовыйблок регистратора, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повьппения точности измерения при работе в условиях вибраций и повышенной влажности, выносной блок выполненв виде дифференцирующего операционногоусилителя, снабженного частотно-корректирующими цепями, а базовый блок содержитинтегратор, соединенный входом через масштаб.ные согласующие устройства с дифференциру.ющим усилителем выносного блока, выходом -с иормирующим преобразователем выходногосигнала.Источники информации,принятые во вщимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР Иф 444959,кп. 6 01 . 9/08, 1973.2. Пеллинец В, С, Измерение ударных ус.корений. М., "Издательство стандартов",1975, с. 200, рис. 64,3, Пеллинец В. С. Измерение ударныхускорений М "Издательство стандартов";1975,.с. 198 - 200, рис. 63.717684 оставителв Л. Солодиловехред Н,Ковалева Корректор Е,Папп Редактор И,Пав Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4 аказ 9834/62 Тираж 649 ПодпиЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д, 4/5