SU1038902A1 - Вертикальный сейсмоприемник - Google Patents

Abstract

ВЕРТИКАЛЬНЫЙ СЕЙСМОПРИЕМНИК , содержащий корпус, жидкостную инерционную массу и пьеэокерамический преобразователь, установленный в корпусе, отличающийс  тем, что, с целью повыиени  точности измерени  колебаний при одновременном упрощении УСЛОВИЙ работы, пьезокерамический преобразователь выполнен в виде пустотелой радиально пол ризованной сферы, частично заполненной жидкостной инерционной массой.

Description

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано дл  измерени  параметров кол баний в сейсмометрии и виброметрии.

Известны приемники колебаний, включающие инерционную массу и преобразователь С1 J.

Однако все они имеют жестко фиксированные относительно корпуса оси максимальной чувствительности, что не позвол ет производить -измерени  в выбранном направлении при произвольной ориентации корпуса.

Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  вертикальный сейсмоприемник , содержащий корпус, жидкостную инерционную массу и пьезокерамический преобразователь, установленный в корпусе .2.

Однако он также обладает осью ма симальной чувствительности, зафиксированной относительно корпуса, и не допускает произвольной ориентации корпуса относительно вертикали без ухудшени  точности измерени  параметров вертикальных колебаний .

Цель изобретени  - повышение точности измерени  колебаний при одновременном упрощении условий работы .

Указанна  цель достигаетс  тем, что в вертикальном сейсмоприемнике , -содержащем корпус, жидкостную инерционную массу и пьезокерамический преобразователь, установленный -в корпусе, пьезокерамическйй преобразователь выполнен в виде пустотелой радиально пол ризованной сфры , частично заполненной жидкостной инерционной массой.

На чертеже представлен вертикальный сейсмоприемник.

В корпусе 1 размещен пьезокерамический преобразователь сферическо формы 2, частично заполненный жидкостной инерционной массой 3, Герметизирук ца  пробка 4 закрывает отверстие , служащее дл  заливки массы и коммутационного вывода с внутренней обкладки 5 сферы.

Сейсмоприемник работает.следующим образом.

Ускорение, испытываемое корпусом приводит к воздействию инерционной массы на пьезоэлектрический преобразователь и, как следствие итого образованию электрического зар да на обкладках сферы. При этом давление Р на любой участок внутренней части пьезоэлбмента будет опреде .л тьс  так:

.,+«)a,

где р - плотность жидкостной инерционной массы; h - глубина от сво-. бодноЛ поверхности до горизрнта, в плоскости которого находитс  выбран-:

ный участок; g - ускорение силы т жести; ag - вертикальна  и а. - горизонтальна  составл ющие внешнего переменного ускорени . Так как ускорени  , измер емые в сейсмометрии малы, по сравнению с g, то выражени под корнем можно разложить в р д-и, опустив члены второго пор дка малости , получить следук аее выражение:

,2

а

Р(+°в)

1+« (

Если (внешнее ускорение действует по вертикали), то пульсационна  составл юща  давлени  рав.на:

/ с

Ч

PnVAbC f ()r

-e)Vi

(.,

Если (внешнее ускорение дей CTsyer по горизонтали), то

/ -П К

f1 42 /-p1ic5 pt,«,.

Р

пульс

Во втором случае уровень пульсационного давлени  будет много меньше, чем при воздействии вертикального ускорени  той же величины.

Так, например, при ,01 подавление боковых составл ющих будет не менее 54 дб.

В качестве инерционной массы может быть выбрана пра1 :тически люба  жидкость, однакй если жидкость агрессивна, например кислота или ртуть, то внутреннюю обкладку пьезоэлемента следует покрыть соответствующим изол тором дл  защиты от вредного пр могЬ воздействи  на материал обкладки и сферы. Предпочтение следует отдавать жидкост м с большим удельным весом, так как это повьипает чувствительность сейсм приемника. Пьезоэлектрический преобразователь должен заливатьс  не полностью, так как в противном слу ,чае, вследствие различных температурных коэффициентов расширени  материалов преобразовател  и массы, неизбежна высока  чувствительность сейсмоприемника i к вариаци м темпертуры ..

В изготовленном опытном образце сейсмоприемника была применена -стандартна  сферическа  пьезокерамическа .головка диаметром 50 мм с толщиной стенки 3 мм. В качестве инерционной массы использовалась ртуть. Данный сейсмопрИемник имеет коэффициент преобразовани  40 мВ-с работает до ускорений 5,0 М/с в диапазоне частот 0,1-600 Гц при любом положении внешнего корпуса.

7аким образсм, предлагаемый самоориентирующийс  вертикальный сейсмоприемник обладает р дом ценных .качеств, которые могут обеспечить i ему широкое применение в сейсморазвке и сейсмометрии. Объединение мио3 1038902 . -

жества таких сейсмоприемников в ко-ность сейсмораэведочных работ, так су позволит изготавливать наземныекак в процессе работы не требуетс  буксируюЬ(йе сейсмокосы (наподобиеati расстановка сейсмоприемников по примен ющихс  в морской сейсмораз- .трассе, ни установка их по вертика- ведке), использование которых сможетли, необходимо только на врем  ресущественно повысить производитель 5 гистрации приостановить буксировку.

Claims (1)

1. ВЕРТИКАЛЬНЫЙ СЕЙСМОПРИЕМНИК, содержащий корпус, жидкостную инерционную массу и пьезокерамический преобразователь, установленный в корпусе, отличающийся тем, что, с целью повьнпения точности измерения колебаний при одновременном упрощении условий работы, пьезокерамический преобразователь выполнен в виде пустотелой радиально поляризованной сферы, частично заполненной жидкостной инерционной массой.

   1038902. 2