Сейсмоприемник

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 4472 9 ( 51)5 6 О ЧУДАРСТ 81:ННЫЙ НОМИТЕТИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОНРЫТИЙМГНКТ СССР ИС 1(46) 23 е 0990 е Бюле Иф 35(71) Специальная региональная геофи 1 зическая экспедиция(57) Изобретение относится к геофизике и сейсмоееогии. и может быть исползовано при регистрации упругих коле: баний Цель изобретее еея расширенйечастотного диапазона регистрации сейсмических колебаний и собственной ча 4 ьике Сейсмоприемник (фиг, 1) содержитефкорпус 1 сейсмоприемника, корпус 2а 1измерителя перемещений, пружину 3 ю ффинертную массу 4, пластину-модуляторсшире, сердечник 6 с воздушным.зазором 7ации и дифференциальными обмотками 8 и 9,;ной электрическую схему 10 генератора вы-,сокой частоты с выходной цепью 1 иделителем 12 выходного напряжения,пред- внешний блок 13 управления, уееравле 1-2 - ющие катушки 14 и 15, р.".бочую индук- " эо" ба" нацио иную мери-ционную епи- му 18,скорост катУшку 16, демпфкатушку 17, магии нешний блок 19 реперемещения, вне индуксисдцни,блок 20 тную НЕ Изобретение относится. к геое 1 о сейсмологии и может бееть испол ано при регистрации упругих кол йЦеегью изобретения является р ние частотного диапазона регист сейсмических колебаний и собств частоты сейсмоприемиика в старо инфранизких частот,На Фиг. 1 показана блок-схем лагаемого сейсмоприемника; на зетоты сейсмоприемееика в сторону инФра- низких частот. В электродннампческий сейсмоприемник, регистрирующий ско-, рость перемещееееея, введен индуктив" ный измеритель перемещений, регистрирующий амплитуду перемещения корпуса сейсмоприемешка относительно инертной массы, Параметры инертной массыс (собственная частота и затухание) управ-. ляются дистанционно путем введения в управляющие катушки электродинамического сейсмопрнемника сигнала обрат" иой связи с выхода измерителя перемещеЕеий. При этом входом измерителя перемещений служит пластина-модулятор, первый конец которой жестко соединен с инертной массой; а второй конец вве ф ден в воздушный зазор сердечника индуктивного датчика измерителя перемес" щений, 1 э;п.ф-лы, 4 ил.с;31594472 арегистрации перемещения н блок 21 пя" собой измерительный мост, симметричтания в ие плечи которого образуют элементыКорпус 1 сейсмбприеМника жестко 8,22-29 и 9,23-28, а диагонали мостасоедин и а корпусом 2 измерителя пе образует питающая цепь - точки 33 иремещений и с магнитной системой 18, 34 и выходная цепь - точки 31 и 32,а инертнаЯ масса 4 сейсмоприемника Сейсмоприемник работает отедующимЖестко соединена с блоком индукцион- образом,ных катушек 4"7,. введеннйх в зазор При введении пластины-модулятора 5магнитной системы, и с пластиной"мо- щ в середину воздушного зазора 7 плечидулятором 5,. введенной в возЩрныймоста остаются сбалансированнымизазор 7 сердечника 6, на концах кото" (разность потенциалов на точках.31 ирого соосно закреплены дифференци отсутствует) и такая точка в сереальные обмотки 8 и 9 фиг. 2), При . дине зазора является пространственнымвоэдевоздействии упругих колебаний переме" 15 нулем, образованным в результате вэа,щевие магнитной систеии 18 относитель" имодействия высокочастотных электроно катушек 14"1.7 возбуждает в них ЭДС. магнитных полей обмоток 8 и 9, напКатушка 16 подключена на вход бпока равленных навстречу друг другу. Пере 19 регистрнции скорости перемещения, мещение пространственного нуля отна"а ка,а катушка 17 с целью обеспечения не р сительно пластины-модулятора нарушаетходиоб днмого затухания инертноймассы баланс плеч моста и на выходе возни 4 шунтируется резистором.или при не- кает ток в виде постоянного напряжеобходимости. может быть подключена по- ния, полярность которого изменяется, следоватбльно с катушкой 14 или 15 в соответствии с направлением переме;для усиления действия обратной связи, 25 щения пространственного нуля относи, при этом регистрируемая амплитуда вы тельно пластины-модулятора 5, при, ходкого сигнала с катушки 16 про - . ,этом амплитуда выходного сигнапа из-.порциональна скорости и одновременно, меняется пропорционально амплитуде пе"амплитуде перемещения корпуса сейсмо- ремещения корпуса сейсмоприемника отприемника. Перемещение воздушного за- Зр носительно инертной массы 4 и не за: зора,отноа 7,относительно. пйастинй-модупято- висит от скорости перемещения,ра 5 изменяет равнозначную,индуктив",С целью управления динамическими, ность обмоток 8 и 9, причем увепиче" характеристиками инертной массы 4 вние индуктивности первой обмотки 8сейсмоприемник введен делитель 12 вы нутем при л жениб йжения.к ней пластины"мо- ходного напряжения (фиг, 4), который35дулятоа на ттоа 5 на такую же величину умень- выполнен совместно со схемой иэмери", шает индуктивность второй обмотки 9 теля. перемещений или в предположитель"путем удапения. тапения от нее ппастины-моду" ном варианте в виде отдельного - выносного блока, установленного в регнс; лятора.Концы обмоток 8 и 9 подключены в ,1 б трирующем, устройстве для дистанционно"электрическуюическуюсхему 10 (фиг. 3), к-, го управления через блок 13 упрзвле 2торая, выполненан на в виде измеритепя пе- .ния., Электрическая схема делителя 1ремещений и предстай дставляет собой гене- выполнена в. виде эмиттерного повториратор высоко частй частоты во времязадаю- теля, вход которого подключен к точщую цепь которого вкпюкпючены реактивные 5 кам 31 и 32, а выход с змиттерной наг".нагрузки-о мотки- б 8 и 9 и емкости 22 рузки 35 через ограничительньЩ резис- .и 2 ЗПоложительная обратйая связь, тор 36 подключен к потенциометрам 37необходимая для геиериерации осущест- и 38, Подвижные контакты переменныхвляется.элементами 24 и 25., Емкости . резисторов подсоединены к выводам по-,22 и 23 подсоединены.к кбплекторам . 5 О следоватепьно соединенных управляющихтранзисторов и26 и 27, Выходную день катушек 14 и 15, а средний вывод подной на зке 39.11 образуют змиттерные нагрузки 28 исоединен с эмиттерной нагрузке29, выполненные в виде РС фильтров с При работе сейсмоприемника с выхо"блокировочным конденсатором 30, К туч- да делителей в катушки 14 и 15 посту.вам 31 и 3 подхпюч,е31 32 Ъ=н вход блока 20 лает сигнал обратной свяэи 1 причем в. регистрации перемеще ния корпуса от" катушку 14 подают сигнап с полярйостьюибсительно инертн массы,ой массы а к точкам положительной обратной связи (ПОС),ЗЗ и 34 источник 21 питания Элек-, а в катушке 15 подают сигнал с Попяртрическ,ая схема в ц ом.целом представляет костью отрицательной обратной связи"1. Сейсмопрнемник, содержащий кор"пус с размещенным в нем электродинаьжческим преобразователем с инертноймассой в виде катушки, посредствомдиамагнитного стержня соединенной сизмерителем перемещения, электрическисвязанным с блоком управления и ис"точником питания, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью расширения час-тотного диапазона регистрации сейсмических колебаний и собственной частоты сейсмоприемника в сторону инфранизких частот, катушка электродннамического преобразователя дополнитель"но снабжена управляющими обмотками,измеритель перемещений выполнен в ви"де индуктивного преобразователя с воздушным зазором и включает ппастинумодулятор, закрепленную на указаннойдиамагнитном стержне и введенную ввоздушный зазор, при этом выход преобразователя через электронный блокуправления соединен с управляющимиобмотками.электродинамического преобразователя.2; Сейсмоприемник по п. 1, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что индуктив.ный преобразователь выпаннен в видЕферритового кольца с вырезом, на торцах которого соосно установлеою последовательно соединенные контурнюеобмотки генераторавысокой частоты,а выходная цепь индуктивного преобразователя выполнена в виде активныхнагрузок, на КС-ффильтрах, при этомсредние точки соединения укаэанныхнагрузок и контурных обмоток генератора высокой частоты соединены с источником питания,5 . 1594472(ООС) при этом ПОС смещает инертнуюмассу с нулевого положения путем вытапкивания пластины"модулятора 5 из точ"ки пространствейного нуля в сторонук обмоткам 8 и 9 и уменьшает жес 1- кость подвесных пружин 3 инертной массы 4, что снижает собственную частотуинертной массы 4 и расширяет диапазонрегистрации в сторону более низких 1 Очастот, а ООС, введенная в катушку 15,возвращает пластину-модулятор 5 в точку пространственного нуля; захватыва"ет ее в этой точке и стабилизирует рабочее положение ийертной массы 4. Соотношение величины сигнала ПОС к сигналу ООС определяет параметры инерт"ной массы сейсмоприемника (собственную частоту и затухание),С целью упрощения электрической 20схемы и ее настройки при максимапьном КПД измерителя перемещений(фиг. 3) его выходная цепь выйопнена. в виде активных нагрузок 28 и 29 наКС-фильтрах, где переменная состав-25ляющая несущей частоты генераторафильтруется емкостями, подключеннымипараллельно резисторам, а постояннаясоставляющая, выделяемая на нагрузках28.и 29 в виде постоянного напряжения, 3 Опоступает на точки 31 и 32. Амплитудаи знак полярности выходного напряжения зависит от амплитуды н направления перемещения корпуса сейсмоприемника относительно инертной массы.С целью исключения взаимных влияний управляющих катушек 4 и 15 навыходной сигнап измерителя перемеще. Ний к выходу измерителя (точки 31 и32) подключен делитель выходного напряжения (фиг. 4), выполненный в видедифференциального эмиттерного повто"рителя.С целью стабилизации .выходногосигнала измерителя перемещений в зазор 7 сердечника сведена пластина-модулятор, выполненная из латуни,.которая при оптимальных размерах воздушного зазора 7, компенсирует неравно-.мерную плотность высокочастотного магнитного поля между торцами сердечникапутем уменьшения индуктивности обмотки 8 или 9 - к которой он приближает-.ся ,С целью управления амплитудой выходного сигнала измерителя перемеще"- ний беэ применения балластного дели-теля в зазор сердечника вводят плас тину-модулятор, выполненную иэ ферри" та, которая увеличивает индуктивность той обмотки, к которой она приближаегся, при этом амплитуда выходного сиг"Р нала изменяется пропорционально изме-нению напряжения источника питания,. Формула изобретения, д. 4/5 417,Изобретениям и ,. Раущская наб инат "Патент", г. КИТ СССРкоьвтет Иэскеа,по Ж"35Ужгород ский ком енно-изда Редактор И. Бланар.Заказ 2827ВЯИИПИ Государственног11 Э 035 тавитель М.СпасскиРед И.Дьщьцс рректор А.Обруча л. Гагарина, 1