Способ измерения сейсмического сигнала и вибрации

Способ измерения сейсмического сигнала и вибрации

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к сейсмометрии и виброметрии и предназначено для измерения сейсмического сигнала и вибрации. Целью изобретения является повьппение точности и устранение необходимости калибровки пряборА. Для обеспечения абсолютных измерений смещения основания прибора инертную массу, входящую в состав прибора, приводят в движение, многократно регистрируют расстояние между этой массой и основанием прибора и усреднения определяют параметры этого движения. Движение основания прибора определяют относительно вычисленной таким образом траектории инертной массы, играющей роль инерциальной сист.емы координат, свободной от помех , что повышает точность измерения. Движение инертной массы при этом может быть свободным падением тела или системы тел, или затухающими свободными колебаниями. 1 ил. S (Л

СООЗ СОЕЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИ1ЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

«е «и

А1 (gg 4 G 01 Ч I/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЬМ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТЖ (21) 3827561/31-25 (22) 21.12.84 (46) 30.09.86. Бюл. У 36 (71) Ордена Ленина институт физики

Земли им. О.Ю.Шмидта (72) А.В. Николаев и В.А. Романюк (53) 650.834(088.8) (56) Аппаратура и методика сейсмометрических наблюдений в СССР. М., Наука, 1974, с. 14-15.

Там же, с. 21, 22. (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ СЕЙСМИЧЕСКОГО

СИГНАЛА И ВИБРАЦИИ (57) Изобретение относится к сейсмометрии и виброметрии и предназначено для измерения сейсмического сигнала и вибрации. Целью изобретения является повышение точности и устранение необходимости калибровки прнбора.

Для обеспечения абсолютных измерений смещения основания прибора инертную массу, входящую в состав прибора, приводят в движение, многократно регистрируют расстояние между этой массой и основанием прибора и путем усреднения определяют параметрьР этого движения. Движение основания прибора определяют относительно вычисленной такии образом траектории инертной массы, играющей роль инерциальной системы координат, свободной от помех, что повышает точность измерения.

Движение инертной массы при этом мо— жет быть свободным падением тела или системы тел, или затухающими свободными колебаниями. 1 ил.

1260893

Изобретение относится к сейсмическим измерениям и измерениям вибраций, а именно к способам измерения сейсмического сигнала и вибрации.

Цель изобретения — повышение точности измерений при одновременном исключении необходимости калибровки прибора.

На чертеже представлена блок-схема сейсмометра, который осуществляет способ, Сейсмометр содержит инертную массу 1, основание 2, регистратор 3, вы числительное устройство 4.

Инертная масса 1 с помощью упруго

ro элемента установлена на основании

2 или движется относительно основани

2. Регистратор 3 установлен на основании 2 и соединен, с вычислительным устройством 4..

Способ осуществляется следующим образом.

Инертную массу 1 приводят в движе ние относительно основания 2, много-, кратно н одновременно измеряют регистратором 3 время, движения инертной массы 1 и расстояние между инертной массой 1 и основанием 2. Полученную информацию направляют в вычислительное устройство 4, которое ее обрабатывает.

Проводят анализ информации на ее пригодность к обработке, исключение . отдельных ошибочных измерений.

Проводят вычисление параметров траектории инертной массы 1 в инерциальной системе координат (относительно Земли), например, в виде

R(t) К + Vt + 1/2gt (1) x(t) = L(t) — R(t) (3) где Е(t) — измеренное расстояние между инертной массой и ос— 15 нованием прибора в момент времени t; я

R(t) — расстояние в момент времени 1 точки траектории

I инертной массы в инерци20 альной системе координат.

Ъ

При этом число единичных измерений расстояния Ь(t) должно быть значительно больше числа параметров, определяющих траекторию инертной массы в инерциальной системе координат.

Параметры траектории инертной массы определяют из решения системы уравнений, например, вида (1) или (2), содержащей значительно больше чисел

39 определяемых параметров траектории.

Такая система уравнений может быть решена, например, по способу наименьших квадратов. Точность измерений можно получить из следующего расче- „

35 та. При измерении расстояний между инертной массой и основанием интерференционным методом с источником света с длиной волны = 0,63 мкм одна интерференционная полоса соответствует изменению расстояния в

0,3 мкм. При привязке электрических счетных импульсов пути к интерференционной полосе с погрешностью в

0,01-0 001 полосы, возможно достиже45 ние точности измерений расстояний с порядка 0,003-0,0003 мкм, При иэмере. ! ,нии сейсмического сигнала эти погреш. ности практически не зависят от амплитуды колебаний сейсмического сиг50 нала. при свободном падении инертной массы 1 или в виде

- 4 1

R(t) = R +Ае sin(dt + ) (2) при затухающих собственных колебаниях инертной массы 1, где R(t) — расстояние в момент времени t точки траектории инертной массы в инерциальной системе координат;

R, — положение инертной массы в момент времени t=0;

Ч вЂ” скорость падения инерт.ной массы 1; — ускорение свободного па-дения; — текущее время;

Л вЂ” амплитуда колебаний инертной массы; — постоянная затухания;

5 ) — частота колебаний; — начальная фаза колебаний.

Проводят вычисление перемещений основания прибора в момент времени t

x(t) исходя из соотношения

Фор мула изобретения

1. Способ измерения сейсмического сигнала и вибрации, включающий регистрацию движения основания относительно инертной массы, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повыше-.

Составитель М. Спасский

Редактор И. Касарда Техред Л.Сердюкова КорректоР Л.Пилипенко

Заказ 5227/47

Тираж 7 8 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 12 ния точности измерений при одновременном исключении необходимости калибровки, инертную массу приводят в движение, многократно регистрируют движение основания относительно движущейся инертной массы, по результатам этой регистрации путем усреднения вычисляют параметры траектории этого движения в инерциальной системе координат и определяют величины сейсмического сигнала и вибрации как. разность траекторий движения инертной массы относительно основания и ннерциальной системы координат.

60893 4

2. Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что инертную массу приводят в колебательное движение.

3. Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что при измерении вертикальной составляющей высокочастотного сейсмического сигнала или вибрации инертную массу приводят в состояние свободного падения..

10 4. Способ по пп.1-3, о т л и ч а" ю шийся тем, что s качестве инертной массы используют систему поочередно свободно падающих инерт:ньгх масс.