Сейсмограф

 

юатентео биб п иблно ге

393709

О П

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №

М. Кл. G 01v .1,, 18

Заявлено 30.11!.1971 (№ 1638566 26-25) с присоединением заявки №

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Приоритет

Опубликовано 10.VI11.1973. Бюллетень № 33

Дата опубликования описания 3.1.1974

УДК 550.834 (088.8) Автор изобретения

Д. И. Полтавец

3 апвитель

СЕЙСМОГРАФ

Изобретение относится к сейсмическимлриборам.

Известны сейсмографы, содержащие электродинамический преобразователь скорости колебаний маятника сейсмографа в электрический ток и усилительные устройства, повыптающие мощность сейсмаприемника до величины, достаточной для записи сигналов на магнитную ленту или с помощью чернильных или тепловых самописцев на бумагу.

Недостаток этих сейамотрафов состоит в том, что э. д. с. электродинамических преобразователей падает с увеличением периода сейсмических волн.

Известны также сейсмографы с емкостными преобразователями. Широкому распространению таких сейсмографов препятствует то, что ем костный преобразователь, укрепленный на маятнике сейсмографа, резко ограничивает его свободное перемещение.

В морской и речной сейсморазведке применяются пьезоэлектричеокие приемники давлеиия, чувствительным элементом которых является, например, титанат бария. В отличие от инерционных (электромеханичеоких) приборов, обладающих инертной массой, в,пьезоэлектрических приемничках nanoльзуется прямой:пьезоэффект, т. е. осуществляется непосредственное .преобразование механического давления внутри среды в электрические величины, Недостатки этих сейсмографов: малая внутренняя емкость, большое входное солротивление.

Известны также сейомаграфы, в которых

5 ьмеханические перемещения маятника сейсмографа преобразуются в электрический ток за счет изменения активного (омического) сопротивления постоянному току.

Целью изобретения является расширение

10 частотного диапазона и 1повышение чувствительности сейсмографа.

Поставленная цель достигается благодаря тому, что чувствительный орган сейсмографа выполнен в виде сферы (части сферы) с

15 ячеистой структурой.

Роль активного сопротивления играет электрапроводная бумата, серийно выпускаемая отечественной промышленностью для электромоделирования различных процессов. Элек20 тропроводную бумагу можно, представить как совокупность волокон целлюлозы, связанных друг с другом вследствие собственного тре. ния. Между волокнами хаотически располо. жены «колонии» частичек сажи, контактиру25 ющих через цепочки из этих же частиц.

Проводимость бумаги электронная, поэтому ее можно включать в цепь постоянного тока, что упрощает схему включения и обслуживание приоора. Электропроводную бу30 магу изготовляют с диапазоном удельных со393709 противлений от десятков ом до десятков мвгом на квадрат.

Действие сейсмографа, содержащего преобразователь из электрапроводной бума|ги, основано на том, что под действием внешних механических усилий омический преобразователь, включенный в,цепь постоянного тока, меняет свое активное сопротивление. Омический преобразователь, выполненный из электропроводной бумаги, представляет собой сферу (часть сферы), содержащую большое число чувствительных элементов — омматидиев (аналогично строению глаза бабочки).

На фиг. 1 показан предложенный сейсмограф, разрез по вертикали и вид сверху; на фиг. 2 — чувствительный орган |после сборки; па фиг. 3, а, б, в — части, из которых изготавливается чувствительный орган.

Чувствительным органом предложенного сейсмографа является омический преобразователь 1, выполненный в виде сферы, состоящей из большого числа чувствительных элементов.

Омический преобразователь изготовляется следующим ооразом. К выводному контакту 2 (фиг. 2), например, из фольги, имеющему форму полукруга (фиг. 3, а) крепится, например, прошивкой полоска 3 в виде полукруга (фиг. 3, б) из электропроводной бумаги. Затем крепится следующая, полоска 3 из электропроводной бумаги в виде полукруга, далее еще одна такая же полоска 8 и т. д. Для надежного контакта между полосками из электропроводной бумаги одновременно прошиваются узкие полоски 4 (фиг. 2) из проводящего материала (на пример, фольги — фиг. 3, в).

Для образования сферы (части сферы) требуется m полосок из электропроводной бумаги. Составные части сферы — омматидии— получают путем прошивки полукруга в одном случае m раз, в другом случае т+1 раз.

Прошивка производится со сдвигом (против первой) на половину расстояния между швами, т. е. если в первом случае полукруг .прошивается m раз, то во втором случае т+1 раз, затем опять m раз, после этого m+ 1 раз и т. д. Последний по счету полукруг прошивается опять к,полукругу из проводящего материала (фольге), служащему вторым выводны м контактом 2.

Если полукруги из фольги развернуть на

360, то получают сферу, если же развернуть на 180, то — часть сферы. Выводные контакты 2 кре пятся к изолятору 5 (например, из гетинакса, текстолита, оргстекла), имеющему форму круга. В том случае когда преобразо5 ватель имеет форму сферы, выводные контакты 2 крепятся к изолятору, имеющему форму двух полукругов, шарнирно связанных между собой. Когда же преобразователь имеет форму части сферы, то изолятор имеет форму

10 круга.

Изготовленный, преобразователь сейсмографа,помещается в защитный кожух б из металла и герметизируется. Выводные концы 7 припаиваются к фольговым контактам 2 и

15 включаются в цепь постоянного тока через ограничительный резистор. К точке соединения ограничительного резистора и преобразователя подкл ючается разделительная емкость для снятия переменной составляющей, пода20 ваемой к входу регистрирующей аппаратуры.

Частота собственных колебаний чувствительного органа регулируется изменением его формы. В случае, когда чувствительный орган

25 имеет форму сферы, собственная частота его будет наивысшей. В случае, когда чувствительный орган имеет форуму части сферы, собственная частота его снижается.

ЗО Принцип действия сейсмографа состоит в том, что .при механическом воздействии волн на сейсмограф и его чувствительный орган, выполненный в виде сферы (части сферы), чувствительные элементы — омматидии, из ко35 торых состоит сфера, изменяют конфигурацию, то сжимаясь, то растягиваясь, образуя при этом то параллелепипед, то ромб, то квадрат и т. д. Изменение формы омматадиев приводит к изменению активного (омиче40 ского) сопротивления чувствительного органа постоянному току.

Предмет изобретения

Сейсмограф, содержащий чувствительный орган из электрапроводной бумаги, помещенный в герметизированный корпус, отличаюи ийся, тем, что, с целью расширения частот50 ного,диа|пазона и повышения чувствительности, его чувствительный орган выполнен в виде сферы с ячеистой структурой.

393709

Составитель Ю. Дадерко

Техред А, Камышникова Корректор Л. Новожилова

Редактор Т. Орловская

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 3454/17, Изд. № 892 Тираж 755 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5