Сейсмометр

Сейсмометр

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к геофизическому приборостроению, может быть использовано в сейсмометрах и гравиметрах . Целью изобретения является уменьшение температурных погрешностей сейсмометра за счет снижения температурного дрейфа маятникового подвеса , содержащего инертную массу 1, упругие шарниры 3,4,5, пружину 6, стойку 7. В результате изменения температуры стойки или пружины, которое фиксируется датчиком 10 температуры, на подвес действует дополнительный момент вынуждающей силы. Для его компенсации датчик температуры включен в мостовую схему 11-14, разбаланс которой вызывает ток в обмотке 17 магнитоэлектрического преобразователя и отклонение маятника, пропорциональное температурному дрей41у. Величину развязывающего сопротивления выбирают исходя из соотношения R,j oi.KG/(MRge), где Rj, - значение развязывающего резистора; ci - коэффици- i (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОИИАЛИСТИЧЕСНИХ . РЕСПУБЛИН (19) (11) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТНЕННЫИ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4233889/31-25; 4233911/25 (22) 23. 04.87 (46). 07.11.88. Бюп. У 41

:.(71) Институт физики Земли им. О.Ю.Шмидта (72) Ю.А.Колесников (53) 550,83(088,8) (56) Патент Великобритании и 1286497, кл. С 01 U 77//0000, 1973.

Токмаков В.А. Сейсмометр СМ-З.

В кн,: Сейсмические приборы к= 8.

М.: Наука, 1975, с. 14-18. Шпирман Г.Л. Астазирование маятников. — М.: Наука, 1982, с. 32 ° (54) СЕЙСМОМЕТР (57) Изобретение относится к геофизическому приборостроению, может быть использовано в сейсмометрах и гравиметрах. Целью изобретения является (Sg 4 С 01 Ч 1/16 // С 01 U 7/02 уменьшение температурных погрешностей сейсмометра за счет снижения температурного дрейфа маятникового подвеса, содержащего инертную массу 1» упругие шарниры 3,4,5, пружину 6, стойку 7. В результате изменения температуры стойки или пружины, которое фиксируется датчиком 10 температуры, на подвес действует дополнительный момент вынуждающей силы. Для его компенсации датчик температуры включен в мостовую схему 11-14, разбаланс которой вызывает ток в обмотке 17 магнитоэлектрического преобразователя и отклонение маятника, пропорциональное температурному дрейфу. Величину развязывающего сопротивления выбирают исходя из соотношения R

= ы КС/(МК86), где К„- значение развя зывающего резистора; К вЂ” коэффици1436084 ент преобразования моста К вЂ” коэф- тяжести маятника; Я вЂ” температурный

@ициент усиления масштабного усили- коэффициент линейного расширения мателя; G — электродинамическая пос- териала стойки, для пружины f P тоянная магнитоэлектрического пре- где — температурный коэффициент мообразователя; M — масса маятника, дуля сдвига материала пружины1

g — ускорение силы тяжести; R — рас- температурный коэффициент линейного стояние от оси вращения до центра расширения материала пружины. 1 ил.

Изобретение относится к геофизиI ческому приборостроению и может быть использовано в сейсмометрах, гравиметрах. 5

Целью изобретения является уменьщение температурных погрешностей сейсмометра за счет снижения температурного дрейфа маятникового подвеса.

На чертеже представлена схема

Сейсмометра.

Маятниковый подвес содержит инертную массу 1, Ферму 2, упругие шарниры 3-5 и цилиндрическую пружину 6 закрепленную на стойке 7. На плите 15

8 установлен магнитоэлектрический преобразователь 9, катушка которого закреплена на Ферме маятника. В тело стойки маятника с помощью винта, изготовленного иэ того же материала, 20 что и стойка, установлен датчик 1О температуры, который крепится на конце винта и имеет хороший тепловой контакт с основанием, к пружине датчик может быть прикреплен эпоксидным клеем. Датчик температуры включен в одно из плеч мостовой схемы 11-14 на входе дифференциального масштабного усилителя 15, подключенного через развязывающий резистор 16 с обмоткой 30

17 магнитоэлектрического преобразователя.

Сейсмометр работает следующим образом.

При малых угловых отклонениях маятника с нулевой начальной длиной подвесной цилиндрической пружины от положения равновесия на него действует сумма моментов М (8) упругой силы М (В) и силы тяжести М (0)

M (8) = М (8)+М (8) = Pry-РгхВ-MRg, (1) где Р - жесткость пружины;

r — расстояние от оси вращения до точки шарнирного соединения пружины с фермой маятника, 6 — угол поворота маятника ;

y,х - координаты шарнирной связи пружины со стойкой;

R - расстояние от оси вращения до центра тяжести маятника, М вЂ” масса маятника; — ускорение силы тяжести, Для нулевого положения маятника (8 = О и M (8) = О) из выражения (1) получаем

МКк

У У (2) При изменении температуры стойки нли пружины маятника на Т в результате их температурного расширения возникает дополнительный момент вынуждающей силы

ЬМ - MRg- - = ж ЕЬт

Ьу с

) (3) d a0t

+ 2D n — — + n Ü9 = — -) (4) dh8t агат

dt 1

5 — циклическая частота собственных колебаний маятника, — постоянная затухания где и

D где у — приращение координаты, =- - - температурный коэффициент ч у ьт линейного расширения материала стойки маятника.

Движение маятника под действием вынуждающего момента описывается дифференциальным уравнением з

1436084

1 — приведенная длина маятника. тойкой и упругими шарнирами, а также

Из уравнения (4) получаем частот- магнитоэлектрический преобразователь ную зависимость углового отклонения и термокомпенсатор, о т л и ч а ю— йв маятника от изменения температу- шийся тем, что, с целью снижения ры температурных погрешностей сейсмометра за счет уменьшения температурного

1 (-и +i2DnQ+n ) дрейфа маятникового подвеса,термокомгде Я вЂ” текущая частота. пенсатор содержит датчик температуры, Одновременно изменение температу- 10 размещенный в теле стойки или на пруры Т вызывает напряжение разбаланса жине и включенный в мостовую схему мостовой схемы с датчиком 10 темпера- на входе масштабного усилителя, выход туры, после усиления этого напряжения. которого подсоединен к обмотке магнимасштабным усилителем 15, в обмотке тоэлектрического преобразователя че17 магнитоэлектрического преобразова- 15 рез развязывающий резистор, велителя. появляется ток i появление ко- чина которого выбирается исходя иэ торого приводит к отклонению маятника соотношения на угол dQ, olK G

R к М R gE1

oLKGb, 20

6y, — — — — — — — — —.— — — — — — (6) К (R +R )(-ц +i2Dne+ n )

5 5

oL KG

"- MRg Г

Фор мул а и э обретения

Сейсмометр, содержащий маятниковый подвес с пружиной, инертной массой, 3

Составитель И.Захарченко

Редактор И.Шулла Техред M.Äèäbê Корректор В.Гирняк

Заказ 5644/46 Тираж 522 Подписное.ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r ° Ужгород, ул. Проектная, 4 — коэффициент преобразования, — коэффициент усиления мас- . штабного усилителя;

R развязывающее сопротивление;

R — сопротивление обмотки преоб5 разователя, 3 К вЂ” момент инерции маятника.

Условием компенсации вынужденных 30 перемещений маятника из-за изменений температуры его стойки или пружины является равенство Ь О = а 6 ° Приf равнивая (5) и (6), получаем выражение для нахождения сопротивления раз- З5 вязки R где R — значение развязывающего к резистора; о — коэффициент преобразования моста;

К вЂ” коэффициент усиления масштабкого усилителя, G — электродинамическая постоянная магнитоэлектрического преобразователя, М вЂ” масса маятника;

g — ускорение силы тяжести;

R — расстояние от оси вращения до центра тяжести маятника;

Š— температурный коэффициент линейного расширения материЭ ала стойки; для пружины f = ) где (— температурный коэффициент модуля сдвига материала ружи ны", — температурный коэффициент линейного расширения пружины.