Сейсмоприемник

Сейсмоприемник

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советск»к

Социалистических республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (tel 842678 (6t ) Дополнительное к авт, с вид-ву (22) Заявлено 31.08.79 (23) 2813434/18-25 с присоединением за»еи» М (23) Приоритет

Опубликовано 30.06.81. Бюллетень М 24

t5l)N. Кд.

G O1 Ч 1/16

Веудврстввввй кв»втвт

СССР йе йвазн взебрвтевнй и вткратвй (53) УДК 550.834, (088.8) Дата опубликования описания 30.О6.81 (72) Авторы

»3обретения

В.Н.Некрасов, С,В.Сергеев и А.М.Трохан (7I) Заявитель (54) СЕЙСМОПРИЕМНИК

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к приборам, предt назначенным для измерения параметров вибраций и колебаний почвы и сооружений путем регистрации разности смещений инерт. ной массы и корпуса прибора.

Известны сейсмоприемники, содержащие корпус, в котором находится инерционная масса, упругую опору для компенсации веса инерционной массы и регистрирующее устройство 513.

Недостатками этих сейсмоприемников является их невысокая. чувствительность на низких частотах.

Наиболее близким к предлагаемому яв ляется короткопериодный сейсмический цатIS чик с магнитным подвесом инерционной мас сы который содержит обрашенные друг к дру

ry одноименными полюсами неподвижные ìåê питы, один подвижный, являющийся вместе со своим магнитопроводом инертной массон, в две индукционные катушки $2).

К недостаткам известного сейсмоприемника относятся малая чувствительность при

:регистрации низкочастотных колебаний ма,лой амплитуды иэ - за низкого уровня ЗДС наводимой в рабочей катушке, зависимость сопротивления катушек or температуры окружающей срецы и увеличенные габариты, поскольку инертной массой является массивный магнитопровоц сложной формы.

Цель изобретения - увеличение чувствятельности на низких частотах при уменьшении габаритов устройства.

Укаэанная цель достигается тем, что в сейсмоприемнике, содержащем ферромагнитный корпус, цва магнита, обращенных один к другому одноименными полюсами, причем первый закреплен в нижней части корпуса, а второй установлен на корпусе с возможностью перемещения и инерционную массу, состоящую иэ магнита с магнитопроводом, второй магнит установлен в верхней части корпуса, а инерционная масса содержит дополнительный магнит с ма гнитопроводом, обращенный раэнонменным полюсом ко второму магниту, а между

3 8426 ме гнитопровоцами, имеющими радиальные

Выступы, расположена дополнительная масса, изготовленная из диамагнитного вещества, причем напротив каждого выступа ресЙоложен ма гниточувствительный элемент, присоединенный к корпусу, при этом магниточувствительные элементы, относящиеся к каждому магнитопроводу, соединены последовательно.

На фиг. 1 представлен сейсмоприемник; 10 на фиг. 2 — разрез А — А не фиг. 1.

Сейсмеприемник содержит ферромагнитный корпус 1, в верхней и нижней честях

Которого закреплены неподвижные постоянные магниты 2 и 3, обращенные друг к l5 другу одноименными полюсами . Тяжелая инерционная масса 4 изготовленная из диамагнитного вещества, например свинца, зажата через магнитопровоцы 5 и 6, имеющие радиальные выступы, межцу подвиж- 20 ными магнитами 7 и 8. Напротив каждого радиального выступа магнитопроводов 5 и

6, которые конструктивно выполнены одинаковыми, на корпусе 1 закреплен магниточувствительный элемент 9, например магнитореэистор, причем магниточувствительные элементы, относящиеся к кажцому магнитопровоцу, соединены между собой послецовательно, образуя цва ряца, и включаются в разные плечи мостовой измерительной схемы сейсмоприемника.

Устройство работает следующим образом.

При вибрационных или колебательнык возцействиях корпус 1 сейсмоприемника

35 смещается относительно инерционной массы благодаря наличию мягкой подвески ее относительно корпуса. Это приводит к взаимному перемещению магнитопроводов 5 и 6 относительно ма гниточувствительных зле

40 ментов, изменяющих свои параметры в зависимости or величины пронизывающего их магнитного потока, который в предлагаемом устройстве максимален вблизи радиальных выступов магнитопроводов 5 и

6. Для обеспечения линейности выходного сигнала и большого динамического диапазона по амплитудам. вхоцных воздействий необкодимо, чтобы расстояние межцу магнитопроводами 5 и 6 отличалось от расстояния между рядами 1 магниторезисторов 9 йа величину вертикального размера магнитореэистора, т.е. чтобы в исходном состоянии магнитные потоки пронизывали половину площади магнитореэисторов. Под действием вибраций изменяются положения иагнитопроводов относительно магниточувствительных элементов а, слецовательSo, магнитные потоки, проходящие через

78 ф ник, что приводит к соответствующим изменениям пареметров элементов. При этом в одном ряде параметры, например сопротивления магниторезисторов, увеличиваются там, гце увеличивается перекрытие магни,торезисторов магнигопроводом, а в цругом— уменьшаются. Включение рядов, состоящих из последовательно соединенных магниторезисторов, в разные плечи электрической мостовой измерительной схемы с цифференциальным усилителем позволяет осуществить компенсацию влияния температуры не результаты измерений и повысить чувствительность. Кроме того, применение в каждом ряде Й последовательно соединенных независимык магниторезисторов, т.е. использование принципа группировения, дополнительно позвопяет повысить разрешающую способность сейсмоприемника, поскольку в этом случае отношение собственнык шумов ряда магниторезисторов к полезному сигналу уменьшается в (раз.

Использование для созцания к.агнитных потоков, пронизывающих ма гниточувствительные элементы тех частей поля поцвиж ных магнитов, которые не участвуют в организации магнитной подвески, позволяет избавиться от необхоцимости введения дополнительных магнитов и, следовательно, ограничить размеры сейсмоприемника. Êðoме того, применение небольших магнитопровоцов подвижных магнитов и дополнительной массы, изготовленной из тяжелого диамагнитного материала и заполняющей практически все внутреннее пространство сейсмоприемника, позволяет уменьшить его габариты.

В результате проведеннык лабораторнык испытаний м кете сейсмоприемника, имевшего размеры значительно меньше, чем известный сейсмоприемник, были получены слецующие характеристики; собственная резонансная частота 0,3 Гц (в цва раза меньше, чем у известного), порог чувствительности по смещению инерционной массы относительно корпуса при отношении сигнал/шум, равном- ецинице, при частоте

1 Гц 6,5 ° 10 .м, что, по крайней мере, С) в 100 раз меньше, чем у известного. Это позволяет использовать -предлагаемый тип сейсмоприемника в автономной, например донной или скважинной аппаратуре для регистрации низкочастотных колебаний малой амплитуды, а также. допускает использование его в качестве направленного гицроекустического приемника.

5 842678 6

Формула изобретения са, изготовленная из диамагнитного ве« щества, причем напротив кажцого выступа расположен магниточувствительный элемент, присоединенный к корпусу, при этом магниточувствительные элементы отноI сящиеся к каждому магнитопроводу, соединены последовательно.

Сейсмоприемник, содержащий ферромагнитный корпус, два магнита, обращенных один к другому одноименными полюсами, причем первый закреплен в нижней части корпуса, а второй установлен на корпусе с возможностью перемещения и инерционную массу, состоящую из магнита с магнитопроводом, отличающийся тем, щ что, с целью увеличения чувствительности на низких частотах при уменьшении габаритов, второй магнит установлен в верхней части корпуса, а инерционная масса содержит дополнительный магнит с маг l5 нитопроводом, обращенный p&GHoNMBHHbIM полюсом ко второму магниту, а межцу магнитопроводами, имеющими радиальные выступы, расположена цополнительная масИсточники информации, принятые во вязание при экспертизе

1 Иориш Ю.H. Виброметрия. М., Изд.

Машиностроительной литературы, 1963, с. 529 - 740.

2. Федосеенко Н.Е., Лмисков А.С. ®

Иорданов H.Q. Короткопериодный сейсми» ческий датчик на магнитном подвесе. Сб, "Сейсмические приборы", %9, 1976, ° с. 21 — 27.

842678

Составитель Т.Райкова

Редактор Л.Филь Техред М.Табаковнч Корректор Е. Рошко

Заказ 5091/54 Тираж 732 Поднисное

ИНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

11 5 М Ра с а

4 5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4