JPS6038227Y2 - 連続構造の地震探鉱用センサ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は極めて長くて連続構造のセンサに関する。

極めて長くて連続構造のセンサの分野における先行技術
は、地表地震探鉱用として使用可能な機能を備える型式
の地震検波器を記載している米国特許第２．６４９．５
７９＠によって代表することができる。

該地震検波器は、閉鎖されて扁平な細長い被覆部を包含
し、該被覆部はそれの内部に送入される空気によって互
いに隔設保持される２個の可撓電極と内部にて連結する
２枚の対向面を備える。

地震検波器が載置されている土地の表面に伝達される地
震運動は、２個の電極の間隔を変えるので、該電極相互
間に電圧を生じさせる。

該２個の電極を電圧発生装置の端子に連結することによ
って該電極を分極化可能である。

本考案に依るセンサは地表及び地中地震の振動による圧
力変化を測定するために使用可能である。

本考案に依るセンサは、永久的に電気分極された変形可
能なエレメントの両側に配置される導電材で形成した２
本の電極を包含する少なくとも１個の感応エレメントを
備える。

該装置の各感応体は、該変形可能なエレメントと該電極
のうちの少なくとも１本との間に電気的に絶縁されて配
置される圧縮可能なエレメントを包含することを特徴と
する。

本考案の他の特徴及び利点は、添附の図面を参照として
以下に詳述する。

第１図に示すセンサは、幅よりはるかに長い長さの３個
の細長い扁平なエレメントより戊る複合体１を包含する
。

該センサは、電気絶縁材で形成されるエレメント３と連
結する金属リボン又は金属あみテープ２によって構成さ
れる第１電機子を包含する。

該エレメント又はそれを構成する材料は、圧縮可能な構
造であり、応力を受けた時に容積が変化するようなもの
を選択する。

非制限例として例えば穴があけられるか又あむようにさ
れたリボンなど、格子形状の絶縁エレメントを使用する
ことが可能である。

絶縁エレメントは永久的に電気分極された変形可能なエ
レメント４によって被覆される。

例えば「エレクトレットヨという名称で知られる型式の
材料で形成したエレメントを選択可能である。

該材料は、例えばポリプロピレン、ピー・ティー・エフ
・イー（Ｐ、Ｔ、Ｆ 、Ｅ、）、テレフタール酸ポリエ
チＬ／ ７ （ｐｏｌｙｅ’ｔｈｌｅ’ｎｅ ｔｅ’ｒ
ｅ’ｐｈｔａｌａｔｅ）等の型式のプラスチック材で形
成した８乃至２５ミクロンの厚さのテープを分極するこ
とによって得られる。

該分極は、電解を加えることによる電子衝撃によって実
施され、一方材料はあらかじめコロナ効果、紫外線照射
等によって軟化点付近にて加熱しておく。

１工レクトレツトヨテープ自体は第２電機子を構成する
金属被覆層５によって被覆される。

３個のエレメント１，２，３より威る積層体上に機械応
力が生じると、′エレクトレットヨテープは電機子に関
して相対移動し、それを分極している内部電解は該電機
子上に電荷を生じさせる。

従って該２個の電機子相互間の電圧に変化が見られる。

図示しない電導体が、同様に図示しない変圧器又は前置
増幅器を介して検出される電圧変化を記録する記録装置
に電機子を接続している。

第２図及び第３図に図示した実施例の場合、複合体１は
１エレクトレツトヨリボン４で構成される積層体を包含
し、それの各面は、第１図に示すエレメント３に類似す
る２個のバンド３ ａ、 ３ ｂによって、電機子の
役割を果す２個の扁平な金属バンド２，６から隔置され
ている。

該積層体は可撓材の絶縁外装体１７によって被覆可能で
ある。

第４図に図示した第３実施例に依れば、第３図に示した
複合体１と同じ３個の複合体ＩＡ、ＩＢ、ＩＣ１又はそ
れ以上の複合体を積み重ねると有利でありそれらは直列
に連結可能である。

この積層により装置の感度は増加するが、容量は減少す
る。

別の実施例によるセンサはたわみに依る不都合を除去す
るためのものである。

可撓複合体がたわむと、ある帯域は伸長し、別の帯域は
圧縮される。

よって電荷が該帯域に生じ地震情報をみだすことになる
。

第５図に示す実施例に依れば、第２図又は第３図に図示
した型式の２個のセンサ複合体が関連づけられて、可撓
絶縁材のバンド１８の両側に配置される。

絶縁バンド１８の両側に位置するセンサ複合体がこの絶
縁バンドに剛的に結合されてない場合、このセンサはほ
ぼ等しくたわみ、それらの極性が同一方向に向けられる
場合同一符号の電荷を与える。

この擾乱電荷を無くするためには第５図に示した如く互
に極性を逆にすればよい。

互いに剛的に結合している２個のセンサがタワむと、一
方は圧縮されて他方は伸長し、逆符号の擾乱電荷を与え
る。

従ってこの場合２個の変換器の極性は擾乱電荷が無くな
るように同一方向のものでなければならない。

この場合については電機子を直列に接続した第６図と電
機子を並列に接続した第７図とに示す。

第８図の実施例の場合、センサ複合体は円筒形状を有す
る。

実施例に依れば、該複合体は第１図又は第２図に記載し
たものと同一型式の積層エレメントを包含する。

中心部から周辺部において該複合体は外面を金属被覆し
て構成可能な可撓電機子７で外周を被覆した可撓性絶縁
プラスチック材料製中央芯部１４と、第１絶縁格子８と
、′エレクトレットヨ感応エレメント９と、第２絶縁格
子１０と、第２導電電機子１１と、可撓性の絶縁外側格
子１２とによって順次構成される。

第９図は実施例の場合、積層絶縁格子２、′エレクトレ
ットヨテープ、及びそれの金属被覆層４で構成される複
合体（第１図参照）は、一定ピッチの螺旋状に導電材製
の円筒形状の中央芯部１３に巻きつけられる。

第１０図に示すセンサは、主として円筒形絶縁芯部１４
を包含し、該芯部の周囲には、第１図又は第２図に図示
した型式のセンサ複合体１５を巻きつける。

例えば該複合体は、巻線によってセンサ複合体１５に重
ね合わされた絶縁可撓材のバンド１６等の絶縁エレメン
トで包囲される。

第１複合体１５と同じ第２センサ複合体１７は絶縁バン
ド１６上にて第１複合体と逆の方向へ螺旋状に巻かれる
。

２個のセンサ複合体１５．１７より成る電機子は環１９
ａ、１９ｂ、２０ａ、２０ｂを介して平列に接続され、
図示しない測定回路に接続される。

該実施例のセンサに用いられている構造には、たわみに
よる結果を２重に補償する利点があり、１つは、第５図
に示す原理によって、電機子の極性を反対にすることに
よるもので、もう１つは、所定の長さの装置の場合、た
わみ運動中、同数の螺旋の１部が引張りと圧縮とに作用
することによる。

当然のことながら、巻線の数は限定されない。

更に一般的には、単数又は複数個のセンサ複合体は芯部
１４の周囲に巻きつけられ、第４図及び第５図に図示し
た方法で連結される。

前文に記載したセンサの実施例は特に水中における測定
に適用される。

しかしながら本考案に依る構造のセンサは第１１図に図
示した如く地表においても使用可能である。

この場合、第１図、第２図、第４図又は第５図に示した
型式の扁平形状のセンサ複合体を使用し、センサに伝達
される地表速度の変化をセンサに加わる力の変化、従っ
て圧力の変化に変えることができる反力を構成するよう
にした例えば鉛製の小型おもりを該センサ複合体の１面
に配置する。

更に該おもりはセンサと地表との接触を容易ならしめる
。

該小型おもりは例えばそれらを保持する可撓外装体１２
の下方に配置可能である。

同様に、指向性を改良するために、装置の中央部におい
て異なる帯域の距離の函数として該帯域におけるセンサ
の感度の釣合を保つようにセンサを構成可能である。

例えばバンド形状のセンサ複合体の場合、例えばセンサ
の末端におけるよりも中央部に向ってより広くなるよう
に該バンドの幅を変化させる（第１２図）。

円筒形状のセンサの場合、変換器複合体の巻線のピッチ
を変化させることができる。

この場合巻線のピッチは螺旋が集中している中央付近よ
りも末端部における方が大きくなっている（第１３図）
。

別の実施例は本考案の範囲を逸脱することな〈実施可能
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は扁平形状の装置の第１実施例を示す慨略図であ
る。 第２図は扁平形状の装置の第２実施例を示す慨略図であ
る。 第３図は第２図のセンサの断面図である。 第４図は同一極性を有する積層形状の装置の第３実施例
を示す断面図である。 第５図は逆極性を有する積層エレメント形状の装置の第
４実施例を示す断面図である。 第６図は絶縁バンドの両側に固定され直列に接続された
同一極性の電機子と連結する２個の感応エレメントを包
含する装置の別型を示す慨略図である。 第７図は、第６図のものと同じに配置される感応エレメ
ントを有し、電機子が平列接続されている装置の別型を
示す。 第８図は各種エレメントが円筒形状を有する装置の第５
実施例を示す断面図である。 第９図は電機子の１つ及び２個のエレメントが円筒形電
機子に巻きつけられている装置の第６実施例を示す断面
図である。 第１０図は反対方向の螺旋状に巻かれ第１図又は第２図
に示した型式の複合体を包含する装置の第７実施例を示
す慨略図である。 第１１図は特に地表における使用に適用される第１図又
は第２図に示した複合体の別型を示す慨略図である。 第１２図は可変幅を有する第１図又は第２図に示した複
合体の別型を示す慨略図である。 第１３図は２個のエレメントを有し、電機子の１つが可
変ピッチの螺旋に巻かれる第９図の型式の変換器を示す
慨略図である。 １．１５，１７・・・・・・センサ、２，６・・・・・
・金属テープ、３．８． １０． １２． １６． １
８・・・・・・絶縁バンド、４・・・・・・エレクトレ
ットテープ、７，１１・・・・・・電機子、１４・・・
・・・芯部。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 変形可能なエレクトレットの両側に設けられた２つの電
   機子を包含する少なくとも１個のセンサ複合体を有する
   連続構造の地震探鉱用センサであって、各センサ複合体
   が電気的絶縁材料でつくられかつその全面に規則的に配
   置された空所を有する可撓性帯材を有し、前記帯材がエ
   レクトレットと少なくとも１つの電機子との間に配置さ
   れて、それに加えられる応力に応じて大きく容積を減少
   し得る多数の圧縮可能な閉込められた容積を有し、それ
   に加えられる等方性の力に対する。 センサのコンプライアンスを増大させることを特徴とす
   る連続構造の地震探鉱用センサ。