Способ определения ориентации сейсмометра

Способ определения ориентации сейсмометра

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„S0„„1427313 A 1 (5р 4 С О1 Ч 1/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4032528/31-25 (22) 03.03.86 (46) 30.09.88. Бюл. Р 36 .(71) Институт физики Земли ,нм.О.Ю.Шмидта (72) В.М.Фремд (53) 550.834(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1166032, кл. G О1 Ч 1/ 16, 1983.

Саваренский Е.Ф. Элементы сейсмо- логии и сейсмометрии. М.-Л.: Гос. иэд-во тех.-теор.лит., 1949, с. 306309.

:(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОРИЕНТАЦИИ

СЕЙСМОМЕТРА (57) Изобретение относится к сейсмо логии, в частности к способам уста HoBKH и определения ориентации сейсмометров, и может быть использовано при скважинных, донных и других автономных сейсмометрических наблюдений.

Цель — повышение точности определения ориентации произвольно ориентированного сейсмометра эа счет исключения влияния среды на результаты определения. В точке с известными координатами в исследуемой области помещают ориентированный сейсмометр, с его помощью регистрируют сейсмическое излучение, определяют координаты его источника, одновременно регистрируют это излучение неориентированным сейсмометром и по координатам источника сейсмического излучения .и неориентированного сейсмометра определяют ориентацию этого сейсмометра. 1 кл.

1427313

Изобретение относится к сейсмологии, в частности к способам установки и определения ориентации сейсмо" метров, и может быть использовано при скважинных, донньиа и других автономных сейсмометрических наблюдениях.

Целью изобретения является повышение точности определения ориентации произвольно ориентированного сейсмо- 10 метра за счет исключения влияния среды на результаты определения.

На чертеже изображена схема осуществления способа, на которой показаны точка 1 с известными координатами, в которой расположен произвольно лежащий неориентированный сейсмометр 2, точка 3 с известными координатами, в которой расположен ориентированный сейсмометр 4, источник 5 20 сейсмического излучения, Х, Y„ Z— оси прямоугольных координат; стрелками в точках 1 и 3 показаны направления компонент сейсмометров 2 и 4, Способ работает следующим образом. 25

В точке 3 с известными координатами помещают ориентированный трех-. компонентный сейсмометр 4, с помощью которого регистрируют сейсмическое излучение от источника 5. Одновременно излучение от источника 5 регистрируют неориентированным трехкомпонентным сейсмометром 2, расположенным в точке 1 с известными координатами. Далее по отношениям амплитуд компонент записей сеисмометра 4 определяют направление на источник 5, а по разности времен прихода различных сейсмических волн к сейсмометру

4 — расстояние до этого источника.

Затем по направлению от точки 3 на источник 5 и расстоянию до него по координатам точки 3 определяют координаты источника 5. После этого по отношениям амплитуд компонент записи неориентированным сейсмоиетром 2 сейсмического излучения источника 5 определяют видимое направление от точки 1 на источник 5, по координатам источника 5 и точки 1 определяют истинное направление от этой точки на источник 5 и по углу лежду истинным и видимым направлениями от точки

1 на источник 5 сейсмического излу" чения определяют ориентацию сейсмометра 2, например, как разность видимь х и истинных направляющих углов линии 1-5

П р и и е р. Испытания проводились с трехкомпонентными пьезосейсмометрами следующим образом.

Координаты точки 3 были приняты за начало отсчета: Хз = Y = Z = О, причем взаимно перпендикулярные ком поненты сейсмометра 4 были ориентироваяы по осям координат Х, Y Z. Уоординаты точки 1 были известны и составляли Х = 2 км, Y< = 1 км, Х, = О.

Сейсмометром 4 зарегистрировали местное землетрясение. При одинаковой чувствительности компонент сейсмометра 4 на начальном участке их записей в некоторый момент времени измерили амплитуды колебаний, пришедших из очага 5 землетрясения, которые составили А 4 15 мм, А 17 мм, А 4 = 4 мм. С помощью годографа по разности времен прж:ода поперечных и продольных волн определили гипоцентральное расстояние до источника 5 от точки 3: 1 = 243 км.

Определили направляющие углы оС

P, между сейсмическим лучом (линия 3-5) и осями чувствительности компонент сейсмометра 4, совпадающими с осями координат Х, Y .и Z:

49,3

arctg — — — — —- (Ф

Aõ4

42,4

arctg

А 4 а Ах4 + АД

А 24

80,0

Определили координаты источника 5 сейсмического излучения: Х

1 cos k> = 158,3 км; 7 = 1 cos j3>=

179,4 км; Zs - = 1 cosg = 42,2 км.

Одновременно землет рясение с очаE гом в точке 5 зарегистрировали сейсмометром 2. При одинаковых чувствительностях компонент сейсмометра 2

I на их записях в момент t измерили амплитуды колебаний: А = 10 мм, А„= 18 мм, А = 12 мм.- Определили направляющие углы М, 3, для видимого положения источника 5 из точки 1: о агсад I — — — — - - 65, 2

Ак — = 40,9

7й о

arcing — --- — — — = 59,8

Х2 (1

1427313 жинных и других автономных сейсмомет рических наблюдениях.

20 ист, Р О 50 °

Ч =, —, = 54

Определили истинные направляющие

<

0 агссоэ,- - — — = 48 1 с1 < < l0

«ст Yg-Y<

arccos — — — — = 40 4

< Э

1 ист

7, 0

arccos — — — — =: 79 6 15

< <

Ъ где d — расстояние между точками

1 и 5, Определили углы ориентации Ц>„, . („,с сейсмометра 2 как разность углов между видимым и истинным направлениями на источник 5 сейсмического излучения для компонент сеймометра 2:

Ч1<-= 0< — 0, = — 17 1

<< ст

1< 1 1 < j 30

В приведенном примере получены и использованы кажущиеся координаты источника 5 сейсмического излучения, поскольку при расчетах не учитывали вертикальный градиент скорбстей распространения сейсмических волн, 40 слоистость среды и наличие возможных неоднородностей ее строения. Эти особенности можно не принимать во внимание, поскольку они одинаково влияют на . распространение сейсмического излуче-:

45 ния к точкам 1 и 3, расстояние между которыми много меньше их расстоя-, ний до источника 5.

Предлагаемый способ позволяет ориентировать по азимуту и вертикали произвольно лежащие недоступные сейсмометры при донных, инженерных, скваФормула изобретения

Способ определения ориентацки сейсмометра, включающий регистрацию сейсмометром вступлений объемных волн от источника сейсмических колебаний, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения ориентации произвольно ориентированного сейсмометра за счет исключения влияния среды на результаты опреЯеления, произвольно ориентиро" ванный сейсмометр устанавливают в одной точке с известными координатами, в другой точке с известными ко ординатами устанавливают опорный ориентированнь<й сейсмометр, произвольно ориентированйым и опорным ориентированным сейсмометрами регистрируют сейсмическое излучение от источника, удаленного от этих сейсмометров на расстояние, не менее чем в 10 раз превышающее расстояние между произвольно ориентированным и опорным ориентированным сейсмометрами, по записи опорным ориентированным сейсмометром определяют расстояние от опорного ориентированного сейсмометра до йсточника, определяют направление от опорного ориентированного сейсмометра на ис".очник, по расстояник от опорного ориентированного сейсмометра до источника и направлению на источник определяют координаты источника, по записи излучения прои = вольно ориентированным сейсмометром определяют кажущееся направление на источник, по координатам источника излучения и координатам произвольно ориентированного сейсмометра опреде".. ляют истинное направление на источник и по углу между кажущимся и истинным направлениями от произвольно ориентированного сейсмометра на источник сейсмического излучения определяют ориентацию произвольно .ориентированного сейсмометра как разность углов между кажущимися и видимыми направле ниями на источник.

142 7313

Составитель. М. Спасский

Техред M.Дидык Корректор А. Обручар

Редактор И. Рыбченко

Заказ 4849/42

Тираж 522 Подписное

ВПИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

l13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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