Горизонтальный сейсмограф

Горизонтальный сейсмограф

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Класс 42 с, 42 () Ф, HATEHT НА ИЗОБРЕТЕНИЕ

0 ПИСАНИЕ горизонтального сейсмографа.

К патенту П. М. Никифорова, заявленному 11 октября 1926 года (заяв. свид. ¹ 11776).

0 выдаче патента опубликовано 81 мая 1928 года. Действпе патента распространяется на 15 ает от 81 мая 1928 года.

Горизонтальный сейсмограф осуществляется вообще при помощи груза, могущего вращаться вокруг оси, образующей малый угол с вертикальной линией. При смещении почвы и неизменно с ней связанного штатива сейсмографа груз, вследствие инерции, стремится сох анить неизменным свое положевследствие этого происходит угловое отклонение груза по отношению к штативу вокруг оси вращения.

Из уравнения движения горизонтального маятника легко выводится, что в случае непосредственной оптической регистрации вынужденных (2) р колебании маятника увеличение, дание относительно неподвижных в ваемое прибором, выражается слепространстве координатных осей, и, дующей формулой: и = P (и - — 1) - — 4 и - u l и а 1 и,Р

n -" Т где Q — увеличение, т.-е. отноше- . щая затухание и зависящая от ние отклонения светящейся точки сил сопротивления движению, прона регистрирующем аппарате к порциональных угловой скорости. истинному смещению почвы, А — Из формулы (1) видно, что при бесдлина оптического рычага, 1= предельном уменьшении Т периода колебаний почвы увеличение Ю вЂ” приведенная длина ма- mr стремится к определенному предеятника, ҄— период сеймической лу Ч3„который называется нормальволны, Т вЂ” период собственных сво-, н н„увеличением

2тс, бодных колебаний маятника, и =— 2А

ЖО= — / и Š— постоянная, характеризуюВ существующих типах сейсмографов стремятся достигнуть большого увеличения путем введения увеличительных рычагов, и для преодоления трения в местах сочленений и на осях приходится увеличивать инертную массу М маятника, например, в знаменитом сейсмографе Вихерта, установленном в Геттингене, h1 = 17000 кг. Вследствие этого увеличения массы, приведенная длина маятника оказывается весьма значительной в приборе Вихерта i=1000 лм, в приборах Голицына и Мильна, не снабженных увеличительными рычагами, l также велико и достигает 120 лл.

Однако, как видно из формулы (2), можно достигнуть больших увеличений, идя обратным путем, а именно, уменьшая l, и если положить

l=2 лала,, то при А =2000 ила

23, = 2000.

Это увеличение огромно в срав-, нении с тем, что дают другие сей- смографы, как, напр, у Мильна Zap — — 7, Мильна - Шоу = 270, у Вихер-, та = 200 — в двух последних случаях при помощи увеличительных, рычагов. Можно достигнуть еще большего увеличения, уменьшая далее приведенную длину. При столь большом увеличении становится излишним применение каких-либо увеличительных рычагов, которые не-: избежно вводят новую связь маятника с почвой и вместе с тем и трение, переменное по величине и не поддающееся точному учету, Инертная масса в предлагаемом сейсмографе, изображенном на чертеже в вертикальном разрезе, образуется золотым грузом цилиндрической формы; длина цилиндра 50лсл, диаметр его <5 мл, в зависимости от заданного значения l и в соответствии с желаемым увеличением.

Цилиндрик подвешивается вертикально к штативу своим верхним концом при помощи тонкои металлической нити а, длиной около 1 мм и толщиной 0,02 — 0,01 лхм; нить b, прикрепленная к нижнему концу цилиндра, располагается горизонтально; тисочки, служащие для зажима нитей, располагаются таким образом, чтобы ось вращения была параллельна геометрической оси цилиндра. Для регулировки положения цилиндра по высоте служит микрометренный под емный винт с контргайкой на головке штатива.

Погашение собственных колебаний маятника достигается введением магнитного затухания, для чего к грузу маятника прикрепляется тонкая пластинка d из красной меди в форме сектора, располагаемая горизонтально и входящая в узкую щель между полюсами маленького постоянного магнита NS, укрепленного на салазках; изменяя положение магнита относительно сектора, можно, таким образом, регулировать степень затухания.

Период Т собственных свободных колебаний сейсмографа зависит от угла г, образованного осью вращения с вертикальной линией, Т=

=2 1/ .. и, таким образом, дейТ gsini ствуя установочным винтом v можшно изменять Т; два других установочных винта в плоскости, перпендикулярной к главной плоскости прибора, служат для приведения груза на середину. Для облегчения регулировки маятника служат два уровня и и и, на штативе. Йрретирное приспособление А устроено в виде параллельных тисочков, раздвигаемых при помощи винта с правой и левой резьбой.

Для регистрации колебаний служат два зеркальца, из которых одно вогнутое s укрепляется на грузе маятника, а второе плоское s неподвижно на штативе. Свет от линейного источника, поставленного на расстоянии F от вогнутого зеркальца, проходя через отверстие О в вертикальной стойке штатива, падает на вогнутое зеркальце и от него отражается на плоское зеркало в виде параллельного пучка; отразившись от последнего обратно на вогнутое зеркало, лучи собираются им в главной фокальной плоскости на поверхности регистрирующего аппарата, обтянутого светочувствительной бумагой. Получив-, вешен при помощи двух коротких шееся в виде узкой вертикальной ли- и тонких металлических нитей а и нии изображение собирается в точ- b, из коих верхняя нить а располоку при помощи горизонтальной ко- жена вертикально, а нижняя b — гороткофокусной цилиндрической лин-, ризонтально. зы. Простым геометрическим по- 2. При означенном в и. 1 сейстроением легко убедиться, что вве-, смографе, с целью погашения собдение дополнительного отражения ственных колебаний маятника, приот неподвижного зеркала удваива- менение тонкой пластинки d из ет длину оптического рычага. красной меди в форме сектора, располагаемой горизонтально между

Предмет патента. полюсами 1Ч$ постоянного магнита, укрепленного на салазках.

1. Горизонтальный сейсмограф, 3. При означенном в и. и. 1 и 2— отличающийся тем, что с целью по- сейсмографе, с целью регистрации лучения короткой приведенной дли- колебаний, применение двух зерканы маятника грузу сейсмографа при- лец, из которых одно s — вогнутое— дана форма цилиндра с осью вра- укреплено на грузе маятника, а друщения, параллельною его геометри- гое s плоское — неподвижно на штаческой оси, каковой цилиндр под- тиве.

П. П.

Типо-питографин еврасный Печатник», Ленинград, Международный, 75.