SU1569760A1 - Horizontal seismometer of true displacements - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к сейсмометрии, а именно к устройствам дл  определени  направлени  на эпицентр при землетр сени х и взрывах. Цель изобретени  - повышение чувствительности и информативности. Размещение жидкостной инертной массы в пр моугольных емкост х, размещенных на основании радиально относительно его центра, позвол ет вы вить азимут на эпицентр. При этом чувствительность устройства повышаетс  за счет выполнени  измерительного блока из групп тенозодатчиков, размещенных на дне емкостей. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.The invention relates to seismometry, and specifically to devices for determining the direction to the epicenter during earthquakes and explosions. The purpose of the invention is to increase the sensitivity and informativeness. Placing a liquid inert mass in rectangular containers, placed on the base radially relative to its center, makes it possible to determine the azimuth at the epicenter. At the same time, the sensitivity of the device is enhanced by the implementation of a measuring unit from groups of ten-gauges placed at the bottom of the containers. 2 hp f-ly, 3 ill.

Description

Изобретение относитс  к сейсмометрии , а именно к устройствам дл  приема и преобразовани  горизонтальных переметений при землетр сени х, взрывах, других сейсмических  влени х , и предназначено дл  определени  направлени  на эпицентр.The invention relates to seismometry, namely, devices for receiving and converting horizontal sweeps during earthquakes, explosions, other seismic phenomena, and is intended to determine the direction to the epicenter.

Целью изобретени   вл етс  повышение чувствительности и инсЬормативнос- ти сейсмометра.The aim of the invention is to increase the sensitivity and performance of the seismometer.

На фиг, 1 показана принципиальна  схема горизонтального сейсмометра истинных перемещений; на фиг. 2 - то же, вид сверху; на фиг. 3 - блок-схема измерительного преобразовател  положени  инертной массы (п - общее количество тензодатчиков).Fig. 1 shows a schematic diagram of a horizontal seismometer of true displacements; in fig. 2 - the same, top view; in fig. 3 is a block diagram of a measuring transducer of an inert mass position (n is the total number of strain gauges).

Горизонтальный сейсмометр истинных перемещений содержит (фиг. 1 и 2) основание 1 в виде емкости с плоским дном, пр моугольные отсеки 2, жидкостную инертную массу 3, например- ртутъ, тензочувствительнуго систему,The horizontal true displacement seismometer contains (Fig. 1 and 2) the base 1 in the form of a tank with a flat bottom, rectangular compartments 2, a liquid inert mass 3, for example, mercury, a stress-sensitive system,

состо щую из тензодатчиков 4, расположенную на дне пр моугольных отсеков 2, стойки 5, снабженные элементами 6 качени  (скольжени  по направл ющей 7, которые вместе с плоскими пружинами 8, с силовыми соленоидными преобразовател ми 9 угла наклона, с преобразователем 10 угла наклона и первым блоком 1I обратной св зи образуют систему стабилизации основани  по отношению к наклонам, а также преобразователь J2 азимута ориентации основани , второй блок J3 обратной св зи, силовой соленоид J4 лреобразо- лател  азимута ориентации и центральную стойку 15, образующие систему стабилизации основани  относительно угла ориентации.consisting of strain gauges 4, located at the bottom of rectangular compartments 2, supports 5, equipped with rolling elements 6 (sliding along guide 7, which, together with flat springs 8, with power solenoid converters 9 of the angle of inclination, with converter 10 of the angle of inclination and the first feedback unit 1I forms a base stabilization system with respect to the slopes, as well as a base orientation azimuth converter J2, a second feedback block J3, a power solenoid J4 orientation orientation azimuth and a central rack 15, forming the base stabilization system relative to the orientation angle.

Измерительный преобразователь положени  инертной массы (Лиг. 3J содержит коммутатор 16 сигналов, дешифратор 17 номеров пр моугольных выре (ЛThe measuring transducer of the inertial mass position (Lig. 3J contains a switch 16 signals, a decoder 17 numbers of rectangular lines (L

елate

ОЭ СОOE SO

sjsj

оabout

зов, блок 18 управлени  л обрабатывающее регистрирующее устройство 19.call, control unit 18, a processing recorder 19.

Сейсмометр работает следующим образом .The seismometer works as follows.

При горизонтальных перемещени х грунта основание 1, св занное с грунтом через четыре расположенные по периметру основани  стойки 5 и пружины 8, перемещаетс  вместе с ними. Вследствие этого жидкостна  инертна  масса 3, расположенна  в пр моугольных отсеках 3 основани  1, каждому из ко- торых предварительно присваиваетс  пор дковый номер, стремитс  сохранить 1 свое состо ние поко  и перемещаетс  относительно основани  1 (или же на поверхности жидкости возникает волна). Изменение давлени  сло  жидкости инертной массы 3 фиксируетс  тензо- 2 чувствительной системой, состо щей из большого числа тензодатчиков 4, расположенных на дне пр моугольных отсеков 2. Позици  каждого из тензодатчиков определ етс  его пор дковым 2 местом в тензочувствителъной системе, а также номером пр моугольного отсека 2. Таким образом, при изменении давлени  жидкостной инертной массы 3 на тензочувствительную систему на вы- ходе тензодатчиков 4 возникает электрический сигнал, несущий информацию о воздействии на n-й тендоэлемент и поступающий на входы коммутатора 1 6 сигналов, а также поступает служебный сигнал, несущий информацию о номере пр моугольного отсека 2 и поступающий на входы дешифратора 17 номеров пр моугольных вырезов.In the case of horizontal movements of the ground, the base 1, connected to the ground, through the four bases 5 and the springs 8 located along the perimeter of the base, moves together with them. As a consequence, the liquid inert mass 3, located in the rectangular compartments 3 of the base 1, each of which is given a sequence number, tends to maintain its rest state 1 and move relative to the base 1 (or a wave appears on the surface of the liquid). The change in the pressure of the inert mass liquid layer 3 is fixed by a tenso-2 sensitive system consisting of a large number of strain gauges 4 located at the bottom of the rectangular compartments 2. The position of each of the strain gauges is determined by its order 2 place in the strain-sensing system compartment 2. Thus, when the pressure of the liquid inert mass 3 changes to the strain-sensitive system, an electrical signal is generated at the output of the strain gauges 4, carrying information about the effect on the nth tenor element and stepping on the switch inputs 1 to 6 signals, and also receives a service signal carrying information about the number of rectangular compartments 2 and fed to the inputs of decoder 17 numbers rectangular cutouts.

Результаты опросов с блока 18 уп- равлени , который поочередно спрашивает группы тензодатчиков через коммутатор 36 и дешифратор 17, поступают на обрабатывающее регистрирующее устройство 19, управл емое микроЭВМ,где 4 они обрабатываютс  и запоминаютс .The polling results from the control unit 18, which in turn asks the load cell groups via the switch 36 and the decoder 17, are sent to a processing recorder 19 controlled by the microcomputer, where 4 they are processed and stored.

В случае наклонов основани  1 преобразователь 10 угла наклонов (например , динамический датчик наклонов) вырабатывает электрические сигналы, которые через блок П обратной св зи воздействуют на силовые соленоидные преобразовтели 9 угла наклона и возвращают основание 1 в горизонтальное положение. Система стабилизации основани  может быть также выполнена с использованием гироскопов.In the case of tilting the base 1, the tilt angle converter 10 (for example, a dynamic tilt sensor) generates electrical signals that, through a feedback unit P, act on the power solenoid tilt angle converters 9 and return the base 1 to a horizontal position. The base stabilization system can also be made using gyroscopes.

Сейсмометр выполнен с возможностью вращени  основани  1 относительноThe seismometer is configured to rotate the base 1 with respect to

Q 5 0 Q Q 5 0 Q

о 5 about 5

00

5five

центральной стойки 15 с помощью элементов 6 скольжени  (качени ) по направл ющей 7, выполненной по периметру основани . В случае поворотов основани  1 преобразователь 12 азимута ориентации (например, гироскоп) вырабатывает электрические сигналы, которые через блок 13 обратной св зи воздействуют на силовой соленоидный преобразователь 14 азимута ориентации , вследствие чего основание повр- рачиваетс  в обратную сторону.central pillar 15 by means of slip (roll) elements 6 along guide 7, made along the base perimeter. In the case of rotation of the base 1, the orientation azimuth converter 12 (for example, a gyroscope) generates electrical signals that, through feedback unit 13, act on the orientation solenoid converter 14 of the orientation azimuth, as a result of which the base rotates in the opposite direction.

При использовании в качестве преобразовател  азимута ориентации компаса сейсмометр всегда самоустанавливаетс  по.сторонам света.When used as an azimuth transducer for compass orientation, the seismometer is always self-adjusting to the sides of the light.

Предлагаемый сейсмометр позвол ет непосредственно регистрировать как однопол рные, так и горизонтальные перемещени  по нескольким направлени м , выдел   при этом преобладающие, фиксиру  направление (азимут) горизонтальных перемещений.The proposed seismometer allows you to directly record both unipolar and horizontal movements in several directions, while highlighting the prevailing ones by fixing the direction (azimuth) of horizontal movements.

Claims (3)

1.Горизонтальный сейсмометр истинных перемещений, содержащий Плоское основание с размещенной на нем инертной массой, систему стабилизации основани  по отношению к наклонам и измерительный блок истинных перемещений , отличающийс  тем, что, с целью повышени  чувствительности , основание снабжено емкостью, заполненной жидкостной инертной массой , а измерительный блок истинных перемещений выполнен в виде тенэочув- ствительной системы, размещенной на дне емкости и св занной с измерите- лем положени  инертной массы.1. A horizontal true displacement seismometer containing a flat base with an inertial mass placed on it, a base stabilization system with respect to inclinations, and a true displacement measuring unit, characterized in that, in order to increase the sensitivity, the base is provided with a container filled with a liquid inert mass and The measuring unit of true displacements is made in the form of a shadow-sensitive system located at the bottom of the tank and connected to the inertial mass position gauge. II 2.Сейсмометр по п. 1, отличающийс  тем, что, с целью повышени  информативности, емкость выполнена в виде пр моугольных отсеков , размещенных радиально относительно центра основани , а тензочувстви- тельна  система выполнена из групп тензодатчиков.2. A seismometer according to claim 1, characterized in that, in order to increase the information content, the capacitance is made in the form of rectangular compartments located radially relative to the center of the base, and the strain-sensing system is made of groups of strain gauges. 3.Сейсмометр по пп. 1 и 2, о т - лич ающийс  тем, что система стабилизации основани  по отношению3. Seismometer on the PP. 1 and 2, about t - is a lysing with the fact that the base stabilization system with respect to к наклонам выполнена с возможностью поворота основани  относительно вертикальной оси и снабжена измерительным блоком азимута ориентации основани .the slopes are rotatable with the base relative to the vertical axis and provided with a measuring unit of the azimuth of the base orientation. 2 32 3 Фиг. 2FIG. 2 Фиг.ЗFig.Z