Магнитная вариационная станция

 

Изобретение относится к геофизике и предназначено для регистрации вариаций геомагнитного поля. Цель изобретения - увеличение объема регистрируемой информации. Магнитная вариационная станция содержит измерительно-регистрационную фотооптическую систему, состоящую из осветителя записи, фоторегистратора D-, Н-, Z- вариометров склонения, горизонтальной и вертикальной компонент геомагнитного поля соответственно. Катушки автокомпенсации расположены на корпусах Н- и Z-вариометров и электрически соединены со стабилизированными источниками токов автокомпенсации. Программно-временное устройство и комаьздный блок электрически соединены ,с измерительно-регистрационной фотооптической системой. Выходы командного блока подключены к блоку управления электродвигателями, управляющими системой ориентации и стабилизированными источниками токов автокомпенсации . Измерительно-регистрационная фотооптическая система содерзшт также осветитель записи с дополнительньми источниками света, расположенными симметрично по дуге окружности, центром которой являются центры подвесов зеркал индикаторных магнитов D-, Н-, Z-вариометров. Каждый из вариометров снабжен блоком, состоящим из трех фотоэлементов для каждой компоненты дополнительного осветителя. Как только световой блик от зеркал индикаторных магнитов попадает на первые (центральные) фотоэлементы соответствующего блока, вращение электродвигателей прекращается и станция вводится в рабочий диапазон . I ип. ю оо rsD СЛ СО се .и.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СО!.1ИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (50 4 С 01 3 40

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ. ::

Н А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21 ) 3857041/31-25 (22) 23.11.84

-(46} 23.07.87. Бюл. !t 27 (71.) Байкальская опытно-методическая сейсмологическая экспедиция Института земной коры СО АН СССР (72) В.С.Швецов и В.А.Масленников (53) 550 ° 83(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N- 423080, кл. С 01 V 3/00, !972.

Авторское свидетельство СССР ,Ф 805233, кл. G 01 V 3/40, 1979. (54) МАГНИТНАЯ ВАРИАЦИОННАЯ СТАНЦИЯ (57) Изобретение относится к геофизике и предназначено для регистрации вариаций геомагнитного поля, Цель изобретения — увеличение объема регистрируемой информации. Магнитная вариационная станция содержит измерительно-регистрационную фотооптическую систему, состоящую из осветителя записи, фоторегистратора D-, Н-, Zвариометров склонения, горизонтальной и вертикальной компонент геомагнитного поля соответственно. Катушки автокомпенсации расположены на корпусах Н- и Z-вариометров и электричес„„SU„„1325394 А 1 ки соединены со стабилизированными источниками токов автокомпенсации.

Программно-временное устройство и командный блок электрически соединены,с измерительно-регистрационной фотооптической системой. Выходы командного блока подключены к блоку управления электродвигателями, управляющими системой ориентации и стабилизированными источниками токов автокомпенсации. Измерительно-регистрационная фотооптическая система содержит также осветитель записи с дополнительными источниками света, расположенными симметрично по дуге

:окружности, центром которой являются центры подвесов зеркал индикаторных магнитов D-, Н-, Z-вариометров. Каждый из вариометров снабжен блоком, состоящим из трех фотоэлементов для каждой компоненты дополнительного осветителя. Как только световой блик от зеркал индикаторных магнитов попадает на первые (центральные) фотоэлементы соответствующего блока, вращение электродвигателей прекращается и станция вводится в рабочий диапазон. 1 ил.

1 132539

Изобретение относится к геофизике и предназначено для регистрации вариаций геомагнитного поля на суше, дне акваторий морей и океанов, а также на дрейфующих льдинах. 5

Бель изобретения — увеличение объема регистрируемой информации.

На чертеже представлена структурная схема устройства.

В состав устройства входят измери- 10 тельно"регистрационная фотооптическая система 1, программно-временное устройство 2, командный блок 3, блок

4 управления электродвигателями, электродвигатель 5 ориентации, элек- f5 тродвигатели 6 и 7 автокомпенсации, блоки 8 и 9 автокомпенсации соответственно.

Оптическая система иэмерительнорегистрационной фотооптической систе- 20 мы 1 содержит объективы 10-12 вариометров D Н, Z, индикаторные магниты

13-15, зеркала 16-18 индикаторных магнитов 13-15, поворотное зеркало

19 вариометра D, поворотное зеркало

20 вариометра Н, фотоэлементы 21-23 вариометра D, фотоэлементы 24-26 вариометра Н, фотоэлементы 27-29 вариометра Z осветитель 30, дополнительный осветитель 31, носители 32-34 30 информации D-, Н-, Z-вариометров соответственно. Электродвигатель 5 ориентации соединен с муфтой 35 через редуктор 36.

Электродвигатели 6 и 7 автокомпен- 3» сации соединены механически с блоками

8 и 9, автокомпенсации, выходы которых соединены с катушками 37 и 38 ав- токомпенсации вариометров Н и Z соответственно. Щ

Устройство работает следующим образом.

Чувствительными элементами D- Ни Z-вариометров являются индикаторные магниты 13-15 с зеркалами 16-18, подвешенные на торсионах. Исходное положение магнитной оси индикаторного магнита 13 сориентированной станции совпадает с направлением магнитного меридиана Земли и направлением меридиана самой станции, у индикаторного магнита 14 магнитная ось направлена перпендикулярно меридиональной плоскости, магнитная ось индикаторно- 5 го магнита 15 горизонтальна.

Оптический расширитель диапазона регистрации представляет собой осветитель 30 с дополнительными источниками света, симметрично расположенными по дуге окружности," центром которой являются центры подвесов зеркал

16-18 индикаторных магнитов 13-15, что позволяет при ширине В носителя

32(33, 34) информации, получать: запись, помещающуюся при обычном способе регистрации на носители шириной

В n (n — общее число источников света в осветителе записи). Лучи света от осветителя 30,. например, через обьектив 12 попадают на зеркало 18 индикаторного магнита 15 и вновь через объектив 12 попадают на плоскость носителя 34 информации таким образом, что расстояния между ними равны В. Под действием вариаций геомагнитного поля индикаторный магнит

15 поворачивается вокруг оси подвеса, проходящей перпендикулярно направлению его продольной оси в соответствии с изменением вектора магнитного поля.

Лучи, отраженные зеркалом 18 индикаторного магнита 15, перемещаются в соответствии с колебаниями индикаторного магнита 15 и фиксируются на носителе 34 информации. При выходе светового блика луча в ту или иную стороны за границы носителя 34 информации на его противоположную границу попадает блик света соответствующего луча и кривая продолжает регистрироваться с постоянным смещением, равным ширине В носителя 34 информации, что учитывается при обработке записи.

Блоки из трех фотоэлементов 21-23, 24-26 и 27-29 подключены через командный блок 3 к блоку 4 управления электродвигателями. Первый фотоэлемент блока фотоэлементов расположен на центральной линии соответствующего носителя информации, а два других симметрично первому на растояниях

В.п

Система ориентации и автоксмпенсации включается через определенное время после установки станции в пункте наблюдения по сигналу с программно-временного устройства 2. Дополнительный осветитель 31 в период вхождения в рабочий диапазон светится непрерывно. Происходит вращение электродвигателей ориентации и автокомпенсации 5-7. Световые блики дополнительного осветителя 31, отражен3 132539 ные зеркалами 16-18 индикаторных магнитов 13-15, попадают на фотоэлементы 21-29 и перемещаются по ним под действием вариаций и сигнала автокомпенсации. Как только световой блик от 5 зеркал 16-18 попадает на соответствующий фотоэлемент 21, 24 и 27, вращение соответствующего электродвигателя прекращается и станция считается введенной в рабочий диапазон по 10 данной компоненте.

После введения в рабочий диапазон станция переходит в режим записи.

Периодически, по сигналам с программно-временного устройства 2, вклю- чается осветитель 30 и на носителях информации 32-34 появляются засветки в виде точек. B промежутках между включениями осветителя 30 происходит шаговая протяжка носителей информации 32-34. Вспомогательный осветитель 31 включается синхронно с осветителем 30. При выходе регистрируемой кривой за пределы носителя 32-34 информации в периоды сравнительно небольших изменений геомагнитного поля срабатывает осветитель 30. В периоды сильных возмущений в работу автоматически вступает система слежения соот- 3О ветствующей компоненты, при этом световые блики дополнительного осветителя 31 попадают на второй или третий крайние фотоэлементы, подается команда на вращение соответствующего электродвигателя. Дополнительный осветитель 31 при этом светится непрерывно, происходит коррекция. Например, если за границу диапазона выходит кривая записи Р-компоненты, то происходит 4О вращение станции вокруг ее вертикальной оси в соответствующую сторону до тех пор, пока световой блик дополнительного осветителя 31 не попадает на первый фотоэлемент 21, который вмес- 45 те с фотоэлементами 22 и 23 связан через командный блок 3 с блоком 4 управления электродвигателями и соответственно с электродвигателем 5 ориентации, осуществляющим с помощью муфты 35 и редуктора 36 поворот станции вокруг вертикальной оси при ее первоначальной ориентации и при выходе регистрируемой кривой записи за границу диапазона. С фотоэлементов

22 и 23, установленных на границах диапазона регистрации, при их засветке в командный блок поступают сигналы на вращение в ту или другую стороЦ 4 ну. Сигнал на прекращение вращения поступает с фотоэлемента 21, когда на него попадает световой блик дополнительного осветителя.

Аналогично работают системы слежения за положением кривых горизонтальной Н- и вертикальной Z-компонент.

Формула и з обретения

Магнитная вариационная станция, содержащая программно-временное устройство, измерительно-регистрационную фотооптическую систему, командный блок, входы управления которого соединены с выходами программно-временного устройства, а выходы соединены с входами блока управления электродвигателями, первый, второй и третий выходы которого соединены с входами управления электродвигателем ориентации и электродвигателями автокомпенсации, при этом электродвигатель ориентации механически соединен через редуктор с муфтой узла ориентации, а электродвигатели автокомпенсации механически соединены с входами управления первого и второго блоков автокомпенсации, при этом измерительно-регистрационная фотооптическая система содержит вариометры

D, Н, Z компонент с носителями информации, осветителем, объективами, индикаторными магнитами, на которых помещены зеркала, причем Н-, Z-вариометры снабжены катушками компенсации, соединенными электрически с выходами блоков автокомпенсации, а D-, Н-вариометры снабжены поворотными зеркалами, при этом общий осветитель связан оптически через объективы, зеркала магнитов, поворотные зеркала с носителями информации, а также связан оптически с выходом программно-временного устройства, о т л и ч а ю— щ а я с я тем, что, с целью увеличения объема регистрируемой информации, измерительно-регистрационная фотооцтическая система содержит дополнительный осветитель, электрически связанный с выходом программновременного блока, а каждый из ее вариометров снабжен блоком из трех фотоэлементов, при этом первый фотоэлемент блока фотоэлементов расположен на центральной линии соответствующего носителя информации, а два других — симметрично первому на зацан1325394

ВИ1ЫПИ Заказ 3103/40 Тираж 730

Подписное

Произв. — полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ных расстояниях, блоки фотоэлементов оптически связаны через объективы, зеркала магнитов, поворотные зеркала с осветителем, а также электрически связаны с входами командного блока, дополнительный осветитель снабжен дополнительными источниками света, расположенными симметрично от него по дуге окружности, центром которой являются центры подвесов зеркал индикаторных магнитов D„-, Н;, Е-вариометров,