Приемник звуковых сигналов

. Ж Ч 1/1 ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОВЕДОМСТВО СССР(56) Авторское свидетельство СССРМ 898365, кл. 6 01 Ч 1/16, 1980,Простаков А.Л. Электронный ключ кокеану, Л.: Судостроение, 1986, с. 13-106,(54) ПРИЕМНИК ЗВУКОВЫХ СИГНАЛОВ(57) Использование: геофизическое приборостроение, сейсмологические исследования при предсказании землятресений,Сущность изобретения: приемник сейсмических звуковых сигналов содержит концентратор-резервуар жидкости, вкопанный вземлю, с внутренней полостью, имеющийформу одноосного эллипсоида вращения,на,конце фокальной оси которого в стенкувмонтирована мембрана, в центре которойна продолжении оси жестко закреплен стержень, конец которого жестко связан с элементом рассогласования преобразователязвука. Упругость мембраны изменяется, длячего стержень имеет аксиальный отросток,на котором установлена пружина, поджатаяк управляемому винту. Конец стержня мемИзобретени му приборострое регистрирую щи землетрясения. Цель изобр тельности пр я регистрацииится к геофизическо именно к аппаратам развук-предвестник отн ию ин тени емн пре- повышение чувст звуковых сигналов стника эемлетрясе ви дл ни На фиг.1 сигналов, пост показан узел фиг.3 - схема,казан енны мембр ясня приемник звуковых под землей; на фиг.2 ны приемника; на щая работу концентОПИСАНИ АВТОРСКОМУ СВ браны концентратора шарнирно соединен с целью множества шарнирных четырехзвенных механизмов с высоким передаточным отношением силы, последнее звено которой имеет удлиненную ось качания, на котором жестко установлены короткие рычаги, Концы рычагов шарнирно присоединены к центральным стержням мембран, которые соответственно герметично установлены на открытых горловинах цилиндрических сосудов, На стенах сосудов на определенных расстояниях от дна герметично установлено множество миниатюрных и реобразователей звука. Сосуды герметично вставлены в другие сосуды, являющимися термостатами, Цилиндрический сосуд анализатора инфраэвукового диапазона заполнен средой со сравнительно малой скоростью распространения звука, В цилиндрический сосуд анализатора скользяще установлен поршень, шток которого скользяще установлен в центральные отверстия сосуда анализатора и термостэта и жестко присоединен к ведущему звену исполнительного механизма дистанционного управления. 4 з,п. ф-лы, 9 ил. ратора приемника; на фиг.4 - конструкция стержня мембраны концентратора; на фиг.5 - анализатор спектра звука; нс фиг.6 - часть анализатора звука; на фиг,7 - пример связи мембран анализаторов с мембраной концентратора; на фиг.8 изображен анализатор плавного поиска значения частоты инфразвука-предвестника неизвестного очага землетрясения; на фиг.9 показана часть геофизической карты с.указанием (крестиками) подземных приемников, которые соста вля ют акустическую антен ну.Приемник звуковых сигналов состоит из концентратора 1 звуковых волн построенного под землей резервуара жидкости с внутренней гладкой стенкой, имеющего форму эллипсоида вращения с фокацьной осью вращения, иэ узла преобразователя звуковых волн 2, установленного на полюсе эллипсоида, из шахты 3, линии электросвязи 4 и станции 5 регистрации и обработки сигналов, которая оборудована известными приборами. Станции можно оборудовать также приборами магнитной записи, свето- лучевыми осциллографами, гетеродинными приемниками для частотного анализа сигнала, поступившего от преобразователя и т.д. Мембрана 6 преобразователя герметично установлена на полюсе концентратора перпендикулярно к оси (фиг,2), в центре мембраны по-направлению оси эллипсоида припаян стержень 7 с отверстиями для отвода воздуха при заполнении концентратора жидкостью, В аксиальном отверстии стержня скользяще устайовлен поплавок 8, который состоит из пробковой сердцевины 9, тонкостенных, скользящих втулок 10 и установленными между ними тораидэльнцми. уплотнительными кольцами 11. Стержень имеет отверстия Я 1 и Я 2 для пропуска воздуха, Конец стержня проходит через направляющую втулку 12 и связывается с преобразователем 13.Конструкция преобразователя звуковых колебаний известна, она либо электро- динамическая, либо пьезоэлектрическая. Преобразователь закрыт колпаком 14, На полюсе концентратора армирована втулка, в окне которой установлены мембрана 6, прокладка 15 и гайка 16. Датчик установлен на кронштейне 17. Патрубками 18 подается жидкость в полость концентратора, Для спектрального анализа подземных звуковых сигналов стеркень 7 шарнирно соединен со звеном первого четь 1 рехзвенного шарнирного механизма 19, с которым шарнирно соединен другой четырехзвенный шарнирный механизм 20, ведомое звено которого шарнирно присоединено к центральному стержню. мембраны 21 цилиндрического сосуда 22 анализатора. Соотношения длин рычагов таковы, что обеспечивают почти независимые колеба- ния лембраны 6. Увеличивая количество четырехзвенных. механизмов или передаточное отношение силы, можно обеспечить нееобходимый уровень звукового сигнала на мембранах 21 цилиндрических сосудов анализаторов, стороны которых шарнирно связаны с рычагами и жестко установлены на общей оси 23(фиг.7), Мембрана анализатора крепится прокладкой 24 и гайкой 25 нэ горловине сосуда 22 анализатора, к которому присоединены патрубки 26с краниками для заполнения сосуда жидкойили.газовой массой 27, для уменьшения или5 увеличения масштаба длин возникших в сосуде стоячих волн, Например, инфраэвук счастотой 4 Гц в закрытой с двух концов трубе, заполненной воздухом, образует стоячую волну Я/4 = 20,6 м, Длина сосуда"0 анализатора данного примера не должнабыть менее 20,6 м для основного тона звука,Изготовление и обслуживание такого анализатора затруднено, Возникает необходимость применения среди распространения15 звуковых волн в анализаторах, уменьшающих скорость распространения волн для инфразвукового диапазона частот. (Улитковыйпроток человеческого уха заполнен перилимфой, благодаря чему на всю длину, около20 6 см, улитковой трубки помещаются пучности стоячих волн слышимых звуков). Для инфразвукового диапазона.частот можноиспользовать густые смазочные материалыцИПТИМ; тавот и др., смесь желатина сглицерином(например, скорость звука в резиновой смеси равна 54 м/с),Трубы анализатора имеют разнь 1 е длины и заполнены разной средой дя охватавсего диапазона частот звуковых колеба 30 ний, возникшие в земной коре перед землетрясением, На стенках труб анализаторовгерметично вмонтировань 1 преобразователи звука 28. Можно использовать электромагнитный микрофон ДЕМШ.-1 или35 миниатюрный пьезокерамический микро. фон. Каждый микрофон установлен на определенном расстоянии от днацилиндрического сосуда 22, на местах пучностей определенной звуковой стоячей вол 40 ны. Электропроводы от преобразователейсоставляют жгут и герметично проходят через изогнутую трубку 29 к станции обработки и регистрации сигналов 5.Преобразователь можно установить на от 45 дельном стержне 30, который хвоставикомгерметична затянут на стенке сосуда 22.Можно и установить во втулку 31, котораягерметично впрессована в стенку сосуда иимеет боковые отверстия, сообщающие за 50 днюю часть мембраны преобразователя 28со средой 27 сосуда, Преобразователь закреплен шайбой 32 и гайкой ЗЗ. Электропроводка 34 проходит через центральное отверстие в гайке и залита герметиком 35, 55 Для стабильности работы анализатора сосуд 22 установлен герметично в кожух 36 термастэтэ, нэ котором имеются патрубки 37 для подачи и отвода теплообменной сре" ды, На кожухе герметично установлен такжетерморегулятор 38 (например, фреоновый, 17987515 10 20 25 30 35 как на холодильниках). Сосуды установлены .на подставках 39.Для настройки жесткости мембраны 6 на более высокие частоты диапазона приема применяется дополнительная пружина . 40, которая с помощью винта 41 установлена на аксиальный отросток стержня 7 мембраны. Движение винта может быть управляемым сервомеханизмом из станции 5(на эскизе не показан),Жгут электропроводов 42, проходя через трубку 29, протягивается к станции 5, где каждая отдельная пара проводов от преобразователей 28 присоединяется к входному каскаду отдельного усилителя,Анализатор непрерывного поиска составляющих волн спектра предшествующего землетрясению звукового ситнала содержит поршень 43 (фиг,8), который непрерывно перемещается в сосуде анализатора, а шток 44 скользяще проходит через отверстие на дне сосуда и кожуха 36 и жестко присоединяется со штоком поршня рабочего гидроцилиндра 45 гидроусилителя с жидкостной обратной связью. Плунжер золотника управления 46 связан со шкалой отсчета движения поршня 43 и находится в помещении станции 5, Обе секции сосуда, разделенные поршнем 43, сообщаются трубкой 47.Множество приемников звуковых волн, построенных на определенной географической местности пор окружности, составляют круговую акустическую антенну 48 фйг,9), в центре которой построена центральная станция 49, которая кабелями или радиотелевизионной системой связана с приемниками звуковых сигналов (на эскизах схема связи не показана).Формула изобретения 1. Приемник звуковых сигналов, содер-. кащий концентратор и преобразователь звуковых сигналов с чувствительным элементом, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения чувствительности при приеме звуковых сигналов землетрясений, концентратор выполнен в виде резервуара, заполненного жидкостью, внутренняя полость которого имеет форму одноосного эллипсоида вращения, при этом на одном из полюсов концентратора перпендикулярно к оси вращения в стенку резервуара встроена мембрана, центр которой стержнем соединен с чувствительным элементом преобразователя звуковых сигналов.2. Приемник поп,1, отличающийся тем, что, с целью приема высокочастотных сигналов путем изменения упругости мембраны, стержень приемника снабжен параллельным отростком, связанным через пружину и регулировочный винт с резервуаром.З,Приемникпопп.1 и 2,отличающий с я тем, что, с целью спектрального анализа звуковых сигналов, в него введен цилиндрическйй сосуд, внутренний объем которого разделен поршнем на две сообщающиеся. части, шток поршня проходит сквозь отверстие в днище и соединен с дистанционно управляемым исполнительным механизмом, в горловине сосуда установлена мембрана, связанная с помощью шарнирного четырехзвенного механизма со стержнем концентратора, в стенках сосуда, вдоль образующей, по длине хода поршня вмонтированы преобразователи звуковых сигналов, при этом цилиндрический сосуд помещен в термостат.4, Приемник попп,1 и 2, отл ича ющий с я тем, что, с целью спектрального анализа звуковых сигналов, приемник снабжен цилиндрическими сосудами по числу анализируемых частот, на стенках которых на определенных, зависящих от анализируемой частоты расстояниях от дна вмонтированы преобразователи звуковых сигналов, в горловинах сосудов установлены мембраны, связанные с помощью шарнирных четырехзвенных механизмов со стержнем приемника, при этом цилиндрические сосуды размещены в термостатах.5. Приемник по п.4, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения компактности, цилиндрические сосуды заполнены средой с малой по отношению к воздуху скоростью распространения звука.1798751 26 29 я 35 М Корректор Н,Б Козлова еда оизводственно-издательский комбина нт", г. Ужгород, ул. Гагарина каз 771ВНИИЛИ Гос Составитель А.ОвсепянТехред М.Моргентал Тираж Подписноерственного комитета по изобретениям и открытию при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5