Вибростенд для поверки сейсмоприемников

 

Изобретение относится к испытательной технике. Цель изобретения - расширение эксплуатационных возможностей. Цель достигается путем определения чувствительности сейсмоприемников к колебаниям разных направлений, а также к ротационным колебаниям. Устройство отличается тем, что содержит два возбудителя 6 и 7 колебаний, установленных на противоположных точках виброплатформы 1 и выполненных в виде трех сейсмоприемников. Снабжение устройства фильтром скоростей и фильтром смещений позволяет реализовать режим постоянства колебательных скоростей или колебательных смещений. Расположение сейсмоприемников позволяет реализовать режим поступательных колебаний при синфазном включении одноименных сейсмоприемников возбудителей 6 и 7 колебаний и режим ротационных колебаний при противофазном включении сейсмоприемников, образующих пару элементов, расположенных диаметрально противоположно центру масс платформы. 1 з.п.ф-лы, 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„159765 (S1)S С 01 М 7/00 с и 3

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР! (2i) 4425357/25-28 (22) 16.05.88 (46) 07.10.90, Бюл. N - 37 (71) Институт геологии и геофизики им. 60-летия Союза ССР СО АН СССР (72) Л.Д.Гик (53) 620.178.5(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 800673, кл. G 01 Н 11/08, 1982.

Пасечник Н.П. Вибрационная платформа для исследования разведочных сейсмографов, — Изд. АН СССР, География и геофизика, 1950, Р б, с.514-520. (54) ВИБРОСТЕНД ДЛЯ ПОВЕРКИ СЕЙСМОПРИЕМНИКОВ (57) Изобретение относится к испытательной технике. Цель изобретения расширение эксплуатационных возможностей. Цель достигается путем определения, чувствительности сейсмоприемни—

2 ков к колебаниям разных нап-;.авлений, а также к ротационным колес;униям.

Устройство отличается тем, что содержит два возбудителя 6 и 7 колебанш1, установленных на противоположных точках виброплатформы и выполненных в виде трех сейсмоприемников. Снабжение устройства фильтром скоростей и фильтром смещений позволяет реализовать режим постоянства колебательных скоростей или колебательных смещений.

Расположение сейсмоприемников позволяет реализовать режим поступательных колебаний при синфазном включении одноименных сейсмоприемников возбудителей б и 7 колебаний и режим ротационных колебаний при противофазном включении сейсмоприемников, образующих пару элементов, расположенных диаметрально противоположно центру масс платформы, з,п. ф-лы, 3 нл.

15976

50 ш9

1/ =и — ——

1 3 m

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано при определении параметров и характеристик сейсмоприемников.

Цель изобретения — расширение

5 эксплуатационных возможностей испытаний объекта и обеспечение режимов постоянства скоростей и смещений.

Поставленная цель достигается путем определения чувствительности к колебаниям разных направлений, а также расширением частотного диапазона.

На фиг.1 представлен вибростенд, продольный разрез; на фиг.2 — го же, вид сверху; на Фиг.3 — электрическая схема вибростенда, Вибростенд содержит виброплатформу 1 с урановешенной массой 2, испытуемый сейсмоприемник 3, упругую под- 20 веску 4, основание 5, выполненное в виде группы сейсмоприемников, два возбудителя 6 и 7 колебаний, каждый из которых содержит по одному вертикальному сейсмопрнемнику {8 H 9) H 2 по два горизонтальных, ориентированных взаимно ортогонально в горизонтальной плоскости (10„ 11 и 12, 13 соответственно).Вне группы сейсмоприемники 8 и 9, 10 ие 12, 11 и 13 попарно параллельны.

Электрическая схема вибростенда (фиг.3) представляет собой электри- ческий генератор 14 гармонических сигналов, трехполюсчый перекгпочатель

15, фильтр 16 скоростей, состоящий из интегрирующей цепи, выполненной из резистора 17 и емкости 18 и дифференцируюц<ей цепи, выполненной из емкости 19 и резистора 20, Фильтр 21 смещений в виде Г-образной цепи, состоящей из последовательного импеданса в виде резистора 22 и емкости 23 и пмпеданса, параллельного выходу., в ниде последовательного колебательного контура из емкости 24, индуктивности 25 и резистора 26,, Фильтр 16 скоростей и фильтр 21, смещенный посредством трехполюсного переключателя 15 н ограничивающего резистора 27,подключены к входам делителей 28-30р выходы которых подкл ачены.соответственно к вибровозбудителям 6 (не показано) и 7.

Вибростенд работает следующим об55 разом.

Через катушку электродинамического сейсмоприемника соответствующего возбудителя колебаний (в качестве примеД ра выбран сейсмоприемник 9 возбудителя 7 колебаний) пропускается гармонически изменяющийся ток Х, что вызывает появление силы F = S ..Х, где

v.р

Б =Bl — чувствительность сейсмоприемника;  — магнитная индукция; 1— длина провода рабочей катушки.

Определяя колебательную скорость сейсмоприемннка 9, пренебрегают перемещением вибрационной платформы ввиду ее малости, так как соотношение масс виброплатформы и сейсмоприемника.велико. Поэтому а9 Fy «|1u/F /w

lIP1<

z> ь + jusm>+ р/ /j<» IF /j<»m„

0/ ар Й.> > где /? — колебательная скорость катушки сейсмоприемника;

Š— механический импеданс;

m — масса катушки;

v — жесткость пружины; собственная частота сейсмоприемника (н> = /и /<з >; (d — частота колебаний виороплатформы, j = > -1.

)1(есткость упругой подвески 4 виброплатформы 1 выбирают так, чтобы собственная частота образующегося механического резонатора н> = ъ /е о "g была ниже рабочего частотного диапазона, При этом условии в случае согласного включения N идентичных сейсмоприемников с учетом того, что общий центр масс всей механической системы при действии внутренних сил, всегда остается неподвижным в пространстве,скорость вибрационной платформы 1 выражена формулой — — (j uf)

S N и> «Ы

9

8 и 11 1

m 1?л3

Это означает, что данное устройство в диапазоне частот ниже резонанса сейсмоприемников, используемых в возбудителях 6 и 7 колебаний, обеспечи— вает режим испытания с постоянным колебательным смещением, а вьш е резонанса — с постоянным колебательным ускорением., Вектор движения будет иметь направление по оси чувствительности включенных сейсмических возбудителей, При одновременном включении всех трех в отношении поляризации групп сей смоприемник ов, в ес ов ой коэффициент .возбуждения которых равен соответственно Q g и q, BeKTop результирующей возбу;,дающей силы F может быть

40 ном диапазоне.

55 записан как tõ + 1 э + 1 Ч э где F — полное значение силы для одно ного направления, а i j u k — орты в направлении, Х, Y u Z осей. Регулировка весовых коэффициентов „, и 1 с помощью делителей 28-30 позволяет осуществить вращение в пространстве направления вектора колебательных движений виброплатформы 1.

Противофазное включение сейсмаприемников возбудителей 6 и 7 колебаний создает пару сил и, следовательно, вызывает ротационное (вращательное) движение платформы.

При среднем положении трехполюсна— го переключателя 15 электрический сигнал генератора 14 подводится к возбудителям 6 и 7 колебаний через 20 фильтр 16 скоростей, который представляет собой сочетание интегрирующей и дифференцирующей цепей, выходы которых объединены. Фильтр 16 скоростей обеспечивает плавное ослабление интегрирующим звеном сигнала генератора 14 в диапазоне ат нижней рабочей полосы частот аа до частоты резанани са сейсмического возбудителя ы

Дифференцирующее звена обеспечивает ослабление обратно пропорционально частоте электрического сигнала, начиная ат частоты и да верхней гранич9 ной частоты м, При постоянной вели6 чине сигнала звукавога генератора это означает замену постоянства амплитуды колебательных смещений пастоян— ством амплитуды колебательных скоростей в дорезанансной частотной аблас— ти и замену постоянства колебательных ускорений постоянством колебательных скоростей в послерезонанснам частотФильтр 1 смещений расширяет час— . тотный диапазон в режиме генерации колебательных смещений вверх ат частоты а9да частоты ы, определяемой резонансом калебательйага контура из емкости 24 и индуктивнасти 25.

Эта достигается тем, чта на частотах ниже @9, возбуждающий сигнал раннамерно ослабляется емкастным делителем 23 и 24, а выше частоты ш ослабление соответственно падает благодаря увеличению импеданса колебательного контура 24-25-26 (за счет импеданса емкости 19) в сравнении с емкостным импедансом 17.

Регулировка делителей 28-30 производится в процессе настройки вибростенда на требуемый реяжм испытаний.

Основных положений два: первое -эта потенциометр 30 на максимуме, патенциометры 26 и 29 на нуле. При этом обеспечивается режим вертикальных колебаний. Второе основное голажение: потенциаметр 28 на максимуме, готенциаметры 29 и 30 — на нуле. При этом обеспечивается режим горизонтальных колебаний в направлении аси Х.

Планное вращение потенциометров предусмотрено для редких случаен всесторонних испытаний, когда исследуются возможности работы сейсмаприемника в качестве паляризацианнаго фильтра.

Формула и з о б р е т е н и я 1.Вибростенд для поверки сейсмаприемнцкон, содержащий основание, вибраплатфарму, упругий поднес для крепления платформы к основанию, первый вибравазбудитель, выполненный в виде сейсмоприемника и расположенный на виброплатформе, и генератор электрического сигнала, связанный с нибравозбудитслем, а т л и ч а ю— шийся тем, чта, с целью расширения эксплуатацпанны возможностей путем опредепения чувствительности сейсмоприемникав к колебаниям разных направлений, а также к ротационным колебаниям, он снабжен вторым впбравозбудителям, фильтрам скоростей и фильтром смещений, переключателем режимов измерений и делителями, каждый нибранозбудитель выполнен в виде трех сейсмоприемникан, установленных на виброплатформе так, чта их аси чувствительности взаимно артаганальны, первый и второй вибравазбудители установлены н противоположных точках вибраплатфармы относительно ее центра так, чта аси чувствительности сейсмоприемникав первого и второго вибравозбудителей соответственно попарно параллельны, выход генератсра электрического. сигна::а падклю .ен к входам фильтра скоростей, фильтра смещений и к первому входу переключателя режимов измерения, к второму и третьему входам которого соответственно подключены выходы фильтра ска ростей и фильтра смещений, выход переключателя реы ман измерения пад1597650

Составитель К.Тавлинов

Техред Л.Олнйньпс Корректор С.Черни

Редактор Е.Папп

Заказ 3045

Тираж 439

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям прн ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r, Ужгород, уя. Гагарина, 101 ключен к входам делителей, выходы которых соответственно подключены к сейсмоприемникам первого и второго вибровозбудителей.

2.Вибростенд по п.1, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью обеспе-. чения режимов постоянства колебательных скоростей и смещений, фильтрскоростей выполнен в виде параллельно соединенных интегрирующей и дифференцирующей цепей, а фильтр смещений выполнен Г-образным и состоит из апериодического емкостного и колебательного емкостно-индуктивного импедансов.

zl! гл!