Устройство для дистанционной автоматической подстройки нулевого положения маятника сейсмометра

 

Оп ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОУСКОМУ СВИДВТИЛЬСТВУ (t ai 661462

Союз Соввтскмк

Соц алмстиивскнн

Республик (6l) Дополнительное к авт. свил-ву (22} Заявлено 21.01.77(21} g44537g/18 g5 с присоединением заявки № (23) ПриоритетОпубликоваио 05.05,79Бюллетень ¹17

Дата опубликования описания 30.05.79

i . М г (51) М. Кл.

5 01V 1/16

Гююударютююнны9 «юматют

СССР юю,аюлюм нзююрютюннй н юткрмтнй (53) УДК 550.834 (088.8) (72) Автор изобретения

Г. A. Овсянников

Ордена Ленина Институт физики Земли им . О. Ю. Шмидта АН СССР (71) Заивитель (54} УСТРОЙСТВО ДЛЯ QHCTAHHHOHHOA АВТОМАТИЧЕСКОЙ

ПОДСТРОЙКИ НУЛЕВОГО ПОЛОЖЕНИЯ МАЯТНИКА

СЕЙСМОМЕТРА

Предлагаемое устройство относится к геофизическим приборам и может быть использовано в сейсмометрии.

Основным назначением устройства является дистанционная подстройка нулевого положения маятника по команде с пульта $ управления сейсмометром в процессе эксплуатации сейсмометра.

Известно устройство дпя дистанпионной автоматической подстройки нулевого положения маятника сейсмометра, содержащее 16 управпяюший узел с индикатором положения маятника и испопнитдъную часть (1 (.

Однако это устройство не обеспечивает достаточной точности подстройки из- за нестабильности параметров управляющего узла.

Известно также устройство подстройки нулевого положения маятника сейсмометра, .содержащее фотобпок, состоящий г 26 из источника света, двух фотоприемников, оптической системы и фасонной призмы, укрепленной на маятнике, а тыаке электромеханической части t2).

Недостатком этого устройства является спожная конструкция фотобпока и малая точность подстройки из за большой зоны неч квствитепьности устройства.

Известно также устройство, содержащее фотоблок, состоящий из источника счета и- двух фотоприемников, установленных на корпусе сейсмометра, а также шторки, укрепленной на маятнике сейсмометра, электронно-усилительный блок, состоящий из двух последовательно включенных усилителей и переключателей, и исполнительный механизм, состоящий из ре версивного электродвигателя с редуктором $3)

Недостатком устройства является малая точность подстройки, определяемая шириной зоны нечувствительности устройства. Уменьшение же зоны нечувствитепьности во всех перечиспенных устройствах прИводит к увеличению чйсла необходимых подстроек, т.е. приводит к увеличению по-! ! терь сейсмической информации.

661462

Цепью изобретения является повышение точности дистанционной автоматической подстройки нулевого положения маятника с ейсмом етра.

Поставленная цель достигается тем, что в фотобпок введен третий фотоприемник, расположенный на корпусе сейсл с-. метра над остальными фотоприемниками, а в электронно-усилительный блок введены схема временной задержки и дополнительныЙ усипитепь, при этом третий фотоприемник через усилитель и переключатель подключен к выходу схемы временной задержки, вход которой подключен к выходу другого перекаочатепя.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 - фотобпок устройства; на фиг. 3 - диаграмма движения маятника сейсмометра.

Устройство для дистанционной автоматической подстройки нупевого положения маятника сейсмометра состоит из фотобпока 1, электронно-усилительного блока — 2 и исполнительного механизма 3.

Фотобпок состоит из фотоприемников

4 — 6, закрепленных на оправах и размещенных на неподвижном основании 7 сейсмометра 8; и полупроводникового излучателя 9, закреппенного через изопирующий контакт 10 на этом же основании.

Между фотоприемниками и излучателем находятся непрозрачные шторки 11-13, укрепленные на маятнике сейсмометра.

Взаимное размещение фотоприемника 5, шторки 12 и изпучатепя (фиг. 3) определяет величину основной эоны нечувствитепьности (оба+ cled ) устройства, порядок величины которой равен зоне нечувствительности прототипа и меньше рабочего угпа сейсмометра pI

Взаимное размещение фотоприемников

4 и 6, шторок 11 и 13 и изйучатепя опредепяет величину мапой зонй нечувствительности; (/51 ф ) и ее положение относитепьно бопьшой зоны. Вепичина этой зоны определяет точность установки ну-. левого положения маятника.

Исполнительный механизм устройства включает в себя реверсивный электродвигатепь постоянного тока, который через редуктор с большим передаточным числом может перемешать в двух направлениях в зависимости от конструкции сейсмометра груз«противовес или конец спиральной пружины, на которой подвешен маятник.

B эпектронно-усилительном блоке, собранном на транзисторах, размещены три усипитепя 14-16, схема задержки 17 и два репейных переключателя.

Назначение усипитепей — выработать сигнал достаточной мощности для срабатывания репе.

П ерек пюч атель 1 8 (трехпозицио нное поляризованное репе с нейтрапью) предназначен для управления электродвигатепем и схемой задержки.

Перекпючдтепь 19 (дистанционный переключатель) предназначен для обеспечения напряжением питания усилителей 14 и 16 дпя усилителя 15.

Схема задержки обеспечивает зад " жку срабатывания переключателя, 19.

Устройство работает от сети постоянного тока напряжением . 12 В.

Устройство работает следующим образом.

При подаче питания на .устройство в зависимости от положения маятника сейсмометра эпектродвигатепь исполнительного Механизма будет неподвижен ипи бу дет вращаться в соответствующем направлении до тех пор, пока полождйие равно» весия маятника не будет внутри малой зоны нечувствительности (/Ь1 < fbi ). Еоли в момент включения питания на устройство положение равновесия маятника находится в пределах малой зоны, то ни один иэ трех фотоприемников не будет освещен, и на входах всех трех усипитепей сигнал будет отсутствовать. При этом пе рекпючатвпь 18 не выдает команды на включение электродвигателя, а перекпючатепь 19 находится в таком положении, что подает питание только на усилитель

15. Если в процессе эксплуатации. сей40 смометра положение равновесия маятника сместилось и вышло за пределы малой зоны, но осталось в пределах основной зоны нечувствитепьности (о6 и g ), 45 то осветится один из двух фотоприемников 4 ипи 6 малой зоны. Однако из-за отсутствия питания на соответствующем усилителе перекпючатепь 1 8 опять не выдаст команды на включение электродвигателя. Если же положение равновесия маятника сместится за пределы основной эоны нечувствительности, то осветится фотоприемник 5 основной зоны, и на вхо де усилителя 15 появится сигнап, в результате чего переключатель 19 снимет питание с усипитепя 15 и подаст питание на усилитепи 14 и 16, Так как при этом. один из фотоприемников малой эоны освещен, то на вход соответствующего уси661462

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

¹ 342152, кл. Я 01V 1/16, 1970.

2. Сб. Сейсмические приборы, № 8, М., "Наука, 197,5, с. 66.

3. Сб. Сейсмические лриборы, N-. 8, М., Наука, 1975, с. 67. питепя 14 ипи 16 поступает сигнал и срабатывает перекпючлтепь 1 8; подавая пйтание на эпектродвигатепь и обеспечивая возвращение маятника к нулевому положению. При входе маятника в основную % зону никаких переключений в схеме не происходит, а лишь прекращается засветка фотоприемника 5. При дапьнейшем движении маятника к нулевому положению прекращается засветка соответствующего фотоприемника малой эоны,, и перек, лючатепь 18 отключает эпектродвигатель.

Теперь возможны два случая: маятник останется в нулевом положении в пределах малой зоны, или, приобретя некоторую скорость при движении, проскочит малую зону. В последнем случае осветится второй фотоприемник малой зоны, а переключатепь 18 включит вновь электродвигатель, обеспечив я его вращение в обратном направлении. Одновременно переключатель 18 каждый раэ при прохождении маятником мапой зоны включает схему задержки, предохраняя срабатывание переключателя 1 9. Время задержки срабатывания 7 устанавливается больше, чем период T возникающих периодических движений (кривая 20, фиг. 3) и составляет

0,5-3 мин, в зависимости от параметров сейсмометра. Через некоторое время воэ- З" никшие движения затухают, маятник оказывается в нулевом положении внутри малой.зоны, а через время задержки переключатель 19 вновь возвращается в ис3$ ходное цопожение, откпючив питание с усилитепей 14 и 16 и подав питание на усипитепь 15. Теперь независимо от того, подано питание на устройство ипи нет, поспеднее не оказывает никакого воэдей40 ствия на маятник сейсмометра до TBR пор, пока в силу каких-либо причин маятник не выйдет за предепы основной зоны.

В свою очередь, питание на устройство может подаваться с пупьта управления

45 сейсмометра по мере надобности оператором или через определенные промежутки времени по заранее составленной программе, или непрерывно в течение длитель ного времени, обеспечивая во всех случаях дистанционное автоматическое возвращение маятника к нулевому попожению равновесия, Таким образом, предлагаемое устройство, с одной стороны, обеспечивает высокую точность установки нупевого, положения маятника и, с другой стороны, вкпючается только при достаточно бопьщих отклонениях маятйика от этого положения, меньших величины рабочего угпа сейсмометра, обеспечивая тем самым меньшее число необходимых включений и минимальную потерю сейсмической информации. формула изобретения

Устройство для дистанционной автоматической подстройки нупевого попожения маятника сейсмометра, содержащее фотобпок, состоящий из источника света и двух фотоприемников, установленных. на корпусе сейсмометра, а также шторки, укрепленной на маятнике сейсмометра, эпектронно-усилитепьный блок, состоящий из двух усилителей и переключателей, и исполнитеньный механизм, состоящий из реверсивного электродвигатепя с редуктором, о т и ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности дистанционной автоматической подстройки, в фотоблок введен третий фотоприемник, распопожениый на корпусе сейсмометра над остальными фотоприемниками, а в электронно-усилительный блок введены схема временной задержки и дополнительный усилитепь, при этом третий фотоприемник через дополнительный усипитепь и переключатепь подкпючен к выходу схемы временной задержки, вход: которой подкпючен к выходу другого пе-. рек лючатепя.