Сейсмометр

Авторы патента:

G01J1/16 - с помощью электрических детекторов излучения (G01J 1/20 имеет преимущество)

Изобретение относится к сейсмометрии и предназначено для регистрации сейсмических колебаний. Цель изобретения - повьшение чувствительности и точности. Снабжение сейсмометра и-образным корпусом, горизонтальная часть которого имеет большее сечение, а ветви (равные) - меньшие сечения, позволяет производить измерения горизонтальной составляющей колебаний и существенно повысить его чувствительность и точность пропорционально отношению сечений регистрирукицей и измерительных частей U-образного корпуса. Снабжение дополнительным сильфоном и резервуаром с возможностью дозированного изменения объема инерционной жидкости в корпусе сейсмометра позволяет изменять собственный период колебаний и расширять частотньй диапазон сейсмометра оперативно в процессе измерений. Компенсационный сильфон обеспечивает сохранение точности при изменении температуры в заданном диапазоне, 3 ил, . (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК @4 G 01 J 1/16

ВСЕ: "Hl ".-! Д

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

llO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4119991/31-25 (22) 11. 06. 86 (46) 15.02.88. Бюл. У 6 (71) Центральное проектно-конструкторское и технологическое бюро научного приборостроения AH УЗССР (72) lO.M.Ñèýîâ.è В.В.Бородин (53) 550.83(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М - 642659, 1976.

Авторское свидетельство СССР

N 1109697, 1980. (54) СЕЙСМОМЕТР (57) Изобретение относится к сейсмометрии и предназначено для регистрации сейсмических колебаний. Цель изобретения вЂ” повышение чувствительности и точности, Снабжение сейсмометра U-образным корпусом, горизонÄÄSUÄÄ 1374062 А1 тальная часть которого имеет большее сечение, а ветви (равные) вЂ” меньшие сечения, позволяет производить измерения горизонтальной составляющей колебаний и существенно повысить его чувствительность и точность пропорционально отношению сечений регистрирующей и измерительных частей U-образного корпуса. Снабжение дополнительным сильфоном и резервуаром с возможностью дозированного изменения объема инерционной жидкости в корпусе сейсмометра позволяет изменять собственный период колебаний и расширять частотный диапазон сейсмометра оперативно в процессе измерений. Ком- а пенсационный сильфон обеспечивает сохранение точности при изменении температуры в заданном диапазоне.

3 иле

1374062

Изобретение относится к сейсмологии, в частности к сейсмическим приборам для регистрации вынужденных колебаний грунта и сооружений, выэ5 ванных землетрясениями и другими источниками колебаний.

Цель изобретения вЂ” повышение чувствительности и точности.

На фиг. 1 изображен сейсмометр, общий, вид; на фиг. 2 вЂ” узел I на фиг. 1 (замкнутая часть измерительных ветвей 0-образного корпуса с источником света); на фиг. 3 вЂ” разрез

А-А на фиг. 2 (окно-диафрагма для 1r выхода света на линейку световодов).

Сейсмометр содержит U-образный полый корпус 1 с измерительными ветвями 2 малого сечения и удлиненной горизонтальной соединительной частью 20

3 большего сечения, снабженной температурным компенсационным сильфоном 4 и дополнительным сильфоном 5, снабженным стягивающим винтовым устройством б для изменения объема горизонтальной части 3. Внутрь корпуса 1 помещена инерционная непрозрачная . жидкость (ртуть) 7. Корпус 1 жестко установлен на основании 8. Урбвень жидкости в ветвях 2 корпуса 1 в ис- 30 ходном состоянии (состоянии покоя) обозначен h в положении одной из фаз . колебательного движения разность уровней в ветвях 2 обозначена дЬ, а перемещение инерционной жидкости в горизонтальной части дь. ИзмеритеЛьные ветви 2 снабжены отражающим внутрь покрытием 9 с прозрачными окнами 10 и 11, являющимися соответственно входными и выходными диафрагмами, 4р формирующими световой поток -в сейсмометре.

Входные торцы световодов 12, расположенные в линейку, установлены против окон 11 симметрично положению 45 уровня инерционной жидкости 7 в измерительных ветвях 2. Выходные торцы световодов 12 введены в волоконнооптическое кодирующее устройство (ВОКУ)

13 и соединены дифференциально. ВОКУ 50

13 соединено с регистрирующим устройством или ЭВМ (не показаны). Против окон 10 установлены источники света, состоящие,. например, из лампы накаливания 14, отражателя 15 и кожуха 16.

Горизонтальная часть 3 корпуса 1 гидравлически соединена шлангом 17 с дополнительным резервуаром 18, содержащим инерционную жидкость 7. Шланг i7 снабжен запирающим элементом 19, а резервуар 18 вЂ” измерительной линейкой 20 с метрической шкалой.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии, при отсутствии колебаний почвы, уровень инерционной жидкости 7 в ветвях 2 корпуса 1 находится на границе пакетов световодов 12, разбитых на две группы по вертикали для регистрации противоположных фаз перемещения инерционной жидкости: вверх (положительной) и вниз (отрицательно) относительно исходного положения. Граничное положение световых лучей, т.е. положение, когда все торцы пакета световодов, относящихся к положительной фазе, освещены, а все торцы пакета световодов, относящихся к отрицательной фазе, затенены, соответствует нулевому значению интенсивности колебаний. При возникновении колебаний почвы в горизонтальной плоскости инерционная жидкость 7 в горизонтальной части 3 корпуса 1, имеющая большую массу (заключенную в объеме с большим сечением), совершает колебательное движение относительно корпуса. Инерционная жидкость

7 в сообщающихся измерительных ветвях 2 при этом последовательно перекрывает торцы световодов от попадания в них световых лучей. В зависимости от амплитуды колебаний уровень инерционной жидкости перемещается от положения равновесия до крайних положений, что соответствует показаниям сейсмометра от минимального значения измеряемой величины до максимального.

Перемещение объема инерционной жидкости дь в горизонтальной части 3 вызовет изменение высот столба жидкости в обеих ветвях (в одной иэ ветвей уровень понизится, в другой повысится). Это изменение составит величину дЬ, которая выражается как дЬ S

ah= вЂ” вЂ”вЂ”

У где S вЂ” площадь сечения горизонтальной части корпуса (большего диаметра), S вЂ” площадь сечения ветвей кор Z пуса (меньшего диаметра).

Как следует из приведенного соотношения дМ дЬ во столько раз, во сколько S «S что позволяет соответ1374062 ственно увеличить чувствительность сейсмометра. Это, в свою очередь, позволяет уменьшить цену деления измерительной линейки пакетов световодов и повысить точность сейсмометра.

Посредством компенсатора температурного расширения сильфона 4 при изменении температуры окружающей 10 среды изменяется объем части U-образной трубки корпуса 1, в результате чего уровень жидкости в обеих ветвях остается постоянным, Изменение периода собственных колебаний сейсмо- 15 метра, зависящего от массы инерционной жидкости в горизонтальной части

3, производится путем изменения ее объема с помощью сильфона 5 и добавлением или изъятием части жидкости из дополнительного резервуара 18 через шланг 17 и запирающий элемент 19.

Изменение объема инерционной жидкости в дополнительном резервуаре 18 25 измеряется с помощью мерной линейки 20. Вследствие того,что обе вертикально расположенные ветви 2 одинакового сечения и массы заключенных в них столбов жидкости равны и суще- 3 > ственно меньше массы инерционной жидкости в горизонтальной части .3, при вертикальных перемещениях основания сейсмометра колебания инерционной жидкости относительно корпуса отсутствуют.

Формула из обретения

Сейсмометр, содержащий полый корпус, частично заполненный инерционной жидкостной маСсой, элемент расширения частотного диапазона сейсмометра и регистрирующее устройство, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения чувствительности и точнос( ти, его корпус выполнен в виде замкнутой U-образной трубки, сечения ветвей которой меньше сечения горизонтальной части трубки, ветви выполнены в виде световодов, снабженных источниками света, с отражающими внутри стенками, имеющими прозрачные окна-диафрагмы, против которых установлены входные торцы пакетов световодов, расположенных в линейку, а выходные торцы пакетов световодов соединены между собой дифференциально и оптически связаны с волоконнооптическим кодирующим устройством, причем горизонтальная часть U-образной трубки выполнена в виде сильфона, снабженного устройством изменения

его объема, при этом сильфон соединен шлангом с резервуаром.

1374062

Составитель Д.Заргарян

Редактор М.Циткина Техред А.Кравчук Корректор О.Кундрик

Заказ 564/37 Тираж 499 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Óæãîðîä, ул.Проектная, 4

Изобретение относится к фотометрии и может быть использовано в астрономии и других областях науки и техники

Двухканальный фотометр ялышева // 1312401

Изобретение относится к технической физике и касается конструкции фотометра

Способ градуировки измерителя спектральной освещенности по абсолютной чувствительности // 1257412

Радиометр // 1232952

Изобретение относится к технике фотометрии и предназначено, для измерения яркости и радиационных температур

Способ измерений оптических характеристик объектов // 1198387

Устройство для измерения прозрачности атмосферы // 1163157

Устройство для измерения показателя поглощения излучения прозрачной средой // 1122897

Устройство для измерения характеристики преобразования сканистора // 996871

Способ определения концентрации веществ в прозрачных растворах // 960543

Фотометр // 855409

Способ измерения яркости дорожного покрытия // 2286419

Изобретение относится к области световых измерений и может быть использовано при измерении яркости покрытий проезжей части автомобильных дорог и улиц

Способ измерения фототока фотодиодного приемника излучения // 2084841

Способ определения интенсивности ультрафиолетового излучения // 2094757

Изобретение относится к оптическому приборостроению и может быть использовано для измерения интенсивности ультрафиолетового диапазона спектра излучения естественных и искусственных источников

Способ измерения пространственного распределения абсолютной чувствительности фотоприемников и устройство для его осуществления // 2030715

Изобретение относится к технике оптической фотометрии, а именно к технике измерения абсолютной чувствительности фотоприемников в видимом и ИК-диапазонах спектра, а также в ближнем УФ-диапазоне спектра электромагнитного излучения

Способ контроля юстировки многолучевых установок и устройство для его осуществления // 1505450

Изобретение относится к измерительной технике и может быть применено для контроля распределения интенсивностей световых лучей в многолучевых технологических и измерительных установках

Фотометр // 1612211

Изобретение относится к фотометрии

Способ градуировки радиометра по абсолютной чувствительности // 1819343

Способ измерения квантовой эффективности и темнового тока фоточувствительных элементов матричных инфракрасных фотоприемных устройств // 2489772

Изобретение относится к способам измерения параметров инфракрасных матричных фотоприемных устройств (ИК ФПУ), работающих в режиме накопления

Способ детектирования электромагнитных волн в терагерцовом диапазоне // 2599332

Изобретение относится к области измерительной техники и касается способа детектирования электромагнитных волн в терагерцовом диапазоне. Способ включает в себя направление потока терагерцового излучения на преобразователь с формированием в последнем сигнала, регистрируемого детектором. В качестве преобразователя используют систему квантовых точек в матрице с терагерцовой прозрачностью, помещенную во внешнее магнитное поле с индукцией В=ħ×ν/g×µБ, в качестве детектора используют магнитометр, который регистрирует изменение намагниченности системы квантовых точек. Интенсивность излучения определяют как jвн=1/[g×µБ×n×b/ΔJ×(1+b·j0)-b], где В - индукция внешнего магнитного поля; ħ - постоянная Планка; ν - частота регистрируемого излучения; g - множитель Ланде; µБ - магнетон Бора; jвн - интенсивность регистрируемого излучения; n - объемная плотность квантовых точек; b=с2/4πν3 - параметр, определяемый частотой; j0 - интенсивность фонового (теплового) терагерцового излучения. Технический результат заключается в упрощении способа детектирования. 1 з.п. ф-лы.