RU2632986C2 - Способ калибровки сейсмографов - Google Patents

Способ калибровки сейсмографов Download PDF

Info

Publication number
RU2632986C2
RU2632986C2 RU2016105286A RU2016105286A RU2632986C2 RU 2632986 C2 RU2632986 C2 RU 2632986C2 RU 2016105286 A RU2016105286 A RU 2016105286A RU 2016105286 A RU2016105286 A RU 2016105286A RU 2632986 C2 RU2632986 C2 RU 2632986C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
seismograph
sealed container
plates
pedestal
tank
Prior art date
Application number
RU2016105286A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2016105286A (ru
Inventor
Алексей Сергеевич Шушлебин
Филипп Федорович Дедус
Дмитрий Владимирович Гаевой
Original Assignee
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ КАЗЕННОЕ ВОЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого" МИНИСТЕРСТВА ОБОРОНЫ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ КАЗЕННОЕ ВОЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого" МИНИСТЕРСТВА ОБОРОНЫ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ filed Critical ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ КАЗЕННОЕ ВОЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого" МИНИСТЕРСТВА ОБОРОНЫ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Priority to RU2016105286A priority Critical patent/RU2632986C2/ru
Publication of RU2016105286A publication Critical patent/RU2016105286A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2632986C2 publication Critical patent/RU2632986C2/ru

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/22—Details, e.g. general constructional or apparatus details
    • G01N29/30—Arrangements for calibrating or comparing, e.g. with standard objects
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V13/00—Manufacturing, calibrating, cleaning, or repairing instruments or devices covered by groups G01V1/00 – G01V11/00

Landscapes

  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)

Abstract

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для калибровки сейсмографов, и в частности для определения их амплитудно-частотных характеристик и увеличения. Заявлен способ калибровки сейсмографов, согласно которому пластинки электрострикционного материала размещают между постаментом и сейсмографом, при этом на постаменте устанавливают герметичный бак, на дне которого размещают пластинки электрострикционного материала, на которые устанавливают герметичную емкость. На дне герметичной емкости устанавливают сейсмограф, а объем, образованный баком и герметичной емкостью, заполняют жидкостью. Технический результат - упрощение процедуры калибровки сейсмографа, а также повышение точности калибровки сейсмографа. 1 ил.

Description

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для калибровки сейсмографов, и в частности для определения их амплитудно-частотных характеристик и увеличения.
Известен генераторный метод калибровки сейсмического канала, при котором прикладывают возбуждающую силу к инерционной массе маятника, при этом смещение маятника, имеющего электромеханический преобразователь, производят генератором электрических колебаний, который подключают к калибровочной катушке. Величину сигнала генератора подбирают такой, чтобы на записях регистратора сейсмографа получить читаемые амплитуды, по которым определяют амплитудно-частотные характеристики, увеличение и т.д. [3, 4].
Недостатком способа является то, что возбуждающая сила прикладывается к подвижной массе, вследствие чего получают фиктивное смещение основания сейсмометра, при этом точность определения частотной характеристики сейсмографа невысока, а форма амплитудно-частотной характеристики не в полной мере соответствует действительности.
Также из уровня техники известен способ калибровки сейсмографов [1], при котором возбуждающую силу прикладывают к станине сейсмометра путем размещения пластинок электрострикционного материала между подпятниками установочных винтов и постаментом.
Недостатком аналога является невозможность задания калибровочных сигналов установленной формы вследствие того, что масса сейсмографа оказывает значительное влияние на колебания пластинок электрострикционного материала, поэтому точность определения частотной характеристики сейсмографа не высока, а форма амплитудно-частотной характеристики не полностью соответствует действительности.
Наиболее близким по технической сущности является способ калибровки сейсмографов [2], характеризующийся тем, что пластинки электрострикционного материала размещают между постаментом и сейсмографом, при этом для составления абсолютной АЧХ и определения увеличения сейсмографа введены LCCD-линейка на станине сейсмографа, а на постаменте, жестко скрепленным с грунтом, - лазер, таким образом, что траектория лазерного луча при колебаниях будет проходить точно вдоль LCCD-линейки.
К недостаткам прототипа можно отнести значительное влияние массы сейсмографа на колебания электрострикционных пластинок, при этом фактически отсутствует возможность задания калибровочных сигналов установленной формы и значительная трудоемкость настройки калибровочного стенда вследствие необходимости подгонки электрострикционных пластинок под подпятники установочных винтов сейсмографа.
Техническими результатами изобретения являются обеспечение возможности задания калибровочного сигнала установленной формы, упрощение процедуры калибровки сейсмографа, а также повышение точности калибровки сейсмографа.
Технические результаты достигаются за счет того, что прототип, характеризующийся тем, что пластинки электрострикционного материала размещают между постаментом и сейсмографом, отличается тем, что на постаменте устанавливают герметичный бак, на дне которого размещают пластинки электрострикционного материала, на которые устанавливают герметичную емкость, при этом на дне герметичной емкости устанавливают сейсмограф, а объем, образованный баком и герметичной емкостью, заполняют жидкостью.
В частности, в качестве жидкости можно использовать минеральные или синтетические масла с различной плотностью.
В частности, жидкость является диэлектриком.
В частности, объем герметичной емкости выбирают с учетом массы сейсмографа таким образом, чтобы выталкивающая сила герметичной емкости уравновешивала массу сейсмографа.
В частности, после установки сейсмографа на дно герметичной емкости производят его ориентирование в пространстве.
Краткое описание чертежей.
На фиг. 1 представлен вид сбоку стенда для калибровки сейсмографа.
Осуществление изобретения.
Реализация способа калибровки сейсмографов показана на примере работы стенда для калибровки сейсмографов, при этом стенд содержит постамент 1, на котором установлен герметичный бак 2. На дне бака 2 размещено несколько пластинок из электрострикционного материала 3, на которых установлена герметичная емкость 4, на дне которой размещен сейсмограф.
Сейсмограф содержит опоры 5, на которых установлена станина 6, при этом на станине 6 установлена точка опоры 7 маятника 8, который подвешен пружиной 9 к опоре 10. На конце маятника 8 установлена инерционная масса 11, которой прикреплен ферромагнитный сердечник 12, вокруг которого расположен блок катушек 13.
Объем, образованный баком 2 и герметичной емкостью 4, заполняют жидкостью 14.
Блок катушек 13 может содержать рабочую, демпфирующую и калибровочные катушки.
В качестве жидкости 14 можно использовать минеральные или синтетические масла с нулевой электропроводностью.
Объем герметичной емкости 4 выбирают с учетом массы сейсмографа таким образом, чтобы выталкивающая сила, образованная давлением жидкости 14, была уравновешена массой сейсмографа, при невозможности использования различных емкостей 4 выталкивающую силу регулируют уровнем жидкости 14 в баке 2.
Стенд для калибровки сейсмографов работает следующим образом.
На пластинках 3 устанавливают герметичную емкость 4, на дне которой размещают сейсмограф. После этого производят ориентацию сейсмографа посредством регулирования длины опор 5 таким образом, чтобы плоскость станины 6 приняла горизонтальное положение. Затем объем, образованный баком 2 и емкостью 4, заполняют жидкостью 14 до тех пор, пока масса сейсмографа не будет уравновешена выталкивающей силой емкости 4.
Для калибровки сейсмографа на пластинки 3 подают напряжение или электрический ток заданной формы, при этом линейные размеры пластинок 3 начинают изменяться согласно закону изменения напряжения или тока, герметичная емкость 4 с сейсмографом начинают совершать заданное движение относительно бака 2 и постамента 1. Благодаря системе подвеса, состоящей из опоры 7, маятника 8 и пружины 9, инерционная масса 11 остается в покое относительно постамента 1, при этом блок катушек 13, установленный на станине 6 совершает заданное движение относительно ферромагнитного сердечника 12, установленного на инерционной массе 11. Движение ферромагнитного сердечника наводит ЭДС в рабочей катушке блока 13, с которой напряжение подают на регистратор.
В качестве регистратора могут быть использованы различные аналого-цифровые преобразователи или самописцы.
Калибровку сейсмографа производят методом сопоставления напряжения, подаваемого на пластинки 3, и записи регистратора, при этом могут быть отработаны различные варианты калибровки для снятия частотной характеристики, амплитудно-частотной и для определения увеличения сейсмографа.
Благодаря малой амплитуде изменения линейных размеров пластинок 3 (десятки нанометров) и небольшой частоте их колебаний (единицы герц) жидкость 14 не будет оказывать существенного влияния на колебания емкости 4 относительно бака 2.
Сравнительный анализ с прототипом показал, что положительными техническими эффектами от реализации способа калибровки сейсмографа являются:
обеспечение возможности задания калибровочного сигнала установленной формы, за счет нивелирования влияния массы сейсмографа на электрострикционные пластинки 3, благодаря уравновешиванию массы сейсмографа выталкивающей силы герметичной емкости 4;
упрощение процедуры калибровки сейсмографа за счет простой установки герметичной емкости 4 на пластинки 3, как следствие отсутствие необходимости подгонки пластинок 3 под опоры 5 сейсмографа;
повышение точности калибровки сейсмографа за счет устранения влияния массы сейсмографа на закон изменения линейных размеров пластинок 3.
Следовательно, техническое решение соответствует критерию "новизна".
Кроме того, так как заявленный технический результат достигается применением всей совокупности существенных признаков, что в известной патентной и научной литературе не обнаружено на дату подачи заявки, изобретение соответствует критерию "изобретательский уровень".
Источники информации
1. Шушлебин А.С., Лапицкий Е.А., Скуридин А.В. Способ калибровки сейсмографов. Патент на изобретение №2324208 от 10.05.2008.
2. Шушлебин А.С., Лапицкий Е.А., Митасов Ю.А. Способ калибровки сейсмографов. Патент на изобретение №2461025 от 10.09.2012.
3. Техническое описание и инструкция по эксплуатации изделия (сейсмографа) К-215-С./ ИЛЕВ 416 542.001 ТО, М., 1979, с. 38-40.
4. Техническое описание и инструкция по эксплуатации изделия (сейсмографа) К-212-С1. / ДБИ 2.787.006 ТО, М., 1981, с. 38-39, 40-41.

Claims (1)

  1. Способ калибровки сейсмографов, заключающийся в том, что пластинки электрострикционного материала размещают между постаментом и сейсмографом, отличающийся тем, что на постаменте устанавливают герметичный бак, на дне которого размещают пластинки электрострикционного материала, на которые устанавливают герметичную емкость, при этом на дне герметичной емкости устанавливают сейсмограф, а объем, образованный баком и герметичной емкостью, заполняют жидкостью или минеральными или синтетическими маслами с различной плотностью, которые могут быть диэлектрическими, при этом объем герметичной емкости выбирают с учетом массы сейсмографа таким образом, чтобы выталкивающая сила герметичной емкости уравновешивала массу сейсмографа.
RU2016105286A 2016-02-17 2016-02-17 Способ калибровки сейсмографов RU2632986C2 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016105286A RU2632986C2 (ru) 2016-02-17 2016-02-17 Способ калибровки сейсмографов

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016105286A RU2632986C2 (ru) 2016-02-17 2016-02-17 Способ калибровки сейсмографов

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2016105286A RU2016105286A (ru) 2017-08-22
RU2632986C2 true RU2632986C2 (ru) 2017-10-11

Family

ID=59744607

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016105286A RU2632986C2 (ru) 2016-02-17 2016-02-17 Способ калибровки сейсмографов

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2632986C2 (ru)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1381385A1 (ru) * 1986-03-24 1988-03-15 Предприятие П/Я Р-6542 Устройство дл градуировки пьезоприемников сигналов акустической эмиссии
SU1509770A1 (ru) * 1987-10-16 1989-09-23 Спецсектор Института Физики Земли Им.О.Ю.Шмидта Устройство оперативной калибровки сейсмических каналов
RU2324208C1 (ru) * 2006-11-16 2008-05-10 Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого Способ калибровки сейсмографов
CN102508318A (zh) * 2011-09-30 2012-06-20 浙江大学 用于地震计静态标定的精密倾斜平台装置
RU2461025C1 (ru) * 2011-05-25 2012-09-10 Федеральное государственное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого МО РФ Способ калибровки сейсмографов
RU2570841C2 (ru) * 2014-03-28 2015-12-10 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого" Министерства обороны Российской Федерации Трёхкомпонентный скважинный сейсмограф

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1381385A1 (ru) * 1986-03-24 1988-03-15 Предприятие П/Я Р-6542 Устройство дл градуировки пьезоприемников сигналов акустической эмиссии
SU1509770A1 (ru) * 1987-10-16 1989-09-23 Спецсектор Института Физики Земли Им.О.Ю.Шмидта Устройство оперативной калибровки сейсмических каналов
RU2324208C1 (ru) * 2006-11-16 2008-05-10 Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого Способ калибровки сейсмографов
RU2461025C1 (ru) * 2011-05-25 2012-09-10 Федеральное государственное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого МО РФ Способ калибровки сейсмографов
CN102508318A (zh) * 2011-09-30 2012-06-20 浙江大学 用于地震计静态标定的精密倾斜平台装置
RU2570841C2 (ru) * 2014-03-28 2015-12-10 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого" Министерства обороны Российской Федерации Трёхкомпонентный скважинный сейсмограф

Also Published As

Publication number Publication date
RU2016105286A (ru) 2017-08-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US2552722A (en) Electromagnetic accelerometer
US2513340A (en) Angular velocity responsive apparatus
US4821246A (en) Electromagnetic vibrator for seismic and civil-engineering applications
CN116699177B (zh) 一种加速度计性能测试装置、方法及系统
CN106501846B (zh) 一种可控震源及基于地震波矢量合成的震源设备
Dergachev et al. A high precision, compact electromechanical ground rotation sensor
US2977799A (en) Force measuring apparatus
CN206440837U (zh) 一种可控震源及基于地震波矢量合成的震源设备
US4321535A (en) Apparatus for measuring dynamic magnetostriction using accelerometers
US2582994A (en) Underwater microphone
RU2643193C1 (ru) Стенд для испытаний упругих элементов виброизоляторов с пьезовибратором
RU2727550C1 (ru) Сейсмограф
RU2386151C1 (ru) Сейсмометр
CN105241409B (zh) 测量z轴振动位移的装置及方法
CN108362456A (zh) 一种小型高频土动荷载实验装置
US3095744A (en) Gravity gradient measuring device
RU2759421C1 (ru) Стенд для имитации колебательных процессов ледяного покрова
RU2461025C1 (ru) Способ калибровки сейсмографов
RU2827752C1 (ru) Способ динамического гашения колебаний корпуса вибростенда
US3948087A (en) Vibration apparatus for minute vibrations
RU2797939C1 (ru) Стенд для имитации горизонтальных ударных и колебательных движений ледяного покрова
RU2324208C1 (ru) Способ калибровки сейсмографов
RU2570841C2 (ru) Трёхкомпонентный скважинный сейсмограф
RU2797928C1 (ru) Стенд для имитации низкочастотных вертикальных колебаний льда
RU2705926C1 (ru) Комплекс для измерения абсолютного значения ускорения силы тяжести на подвижном основании

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20180218