SU1436084A1 - Сейсмометр - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к геофизическому приборостроению, может быть использовано в сейсмометрах и гравиметрах . Целью изобретени   вл етс  уменьшение температурных погрешностей сейсмометра за счет снижени  температурного дрейфа ма тникового подвеса , содержащего инертную массу 1, упругие шарниры 3,4,5, пружину 6, стойку 7. В результате изменени  температуры стойки или пружины, которое фиксируетс  датчиком 10 температуры, на подвес действует дополнительный момент вынуждающей силы. Дл  его компенсации датчик температуры включен в мостовую схему 11-14, разбаланс которой вызывает ток в обмотке 17 магнитоэлектрического преобразовател  и отклонение ма тника, пропорциональное температурному дрей41у. Величину разв зывающего сопротивлени  выбирают исход  из соотношени  R,j oi.KG/(MRge), где Rj, - значение разв зывающего резистора; ci - коэффици- i (Л

Description

ент преобразовани  моста; К - коэффициент усилени  масштабного усилител ; G - электродинамическа  посто нна  магнитоэлектрического преобразовател ; М - масса ма тника; g - ускорение силы т жести; R - рассто ние от оси вращени  до центра

т жести ма тника; - температурный коэффициент линейного расширени  материала стойки, дл  пружины 5 X -, где у - температурный коэффициент модул  сдвига материала пружины; - температурный коэффициент линейного расширени  материала пружины. 1 ил.

1 Изобретение относитс  к геофизи- т ескому приборостроению и может быть использовано в сейсмометрах, грави- i|ieTpax.

; Целью изобретени   вл етс  умень- рение температурных погрешностей сейсмометра за счет снижени  температурного дрейфа ма тникового подвеса, .

На чертеже представлена схема сейсмометра.

Ма тниковый подвес содержит инертную массу 1, ферму 2, упругие шарниры 3-5 и цилиндрическую пружину 6, закрепленную на стойке 7. На йлите 8 установлен магнитоэлектрический преобразователь 9, катзппка которого закреплена на ферме ма тника. В тело стойки ма тника с помощью винта, изготовленного из того же материала, что и стойка, установлен датчик 10 температуры, который крепитс  на конце винта и имеет хороший тепловой контакт с основанием, к пружине датчик может быть прикреплен эпоксидным клеем. Датчик температуры включен в одно из плеч мостовой схемы 11-14 на рходе дифференциального масштабного усилител  15, подключенного через разв зьгоающий резистор 16 с обмоткой 17 магнитоэлектрического преобразовател .

Сейсмометр работает следующим образом .

При малых угловых отклонени х ма тника с нулевой начальной длиной подвесной цилиндрической пружины от положени  равновеси  на него действует сумма моментов Mj(б) упругой силы Мр(б) и силы т жести МдСб)

Ме(0) Mp(e)+Mj(0) Pry-Prx0-MRg,(1)

где Р - жесткость пружины;

г - рассто ние от оси вращени  до точки шарнирного соединени  пружины с фермой ма тника;

б - угол поворота ма тника; у,х - координаты шарнирной св зи

пружины со стойкой; R - рассто ние от оси вращени  до центра т жести ма тника М - масса ма тника; g - ускорение силы т жести. Дл  нулевого положени  ма тника (б О и Mj. (в) 0) из выражени  (1) получаем

У Ув

MRg

Р Г

(2)

При изменении температуры стойки или пружины-ма тника на ДТ в результате их температурного расширени  возникает дополнительный момент вы- нуждакацей силы

5

. йМр , 30 где у - приращение координаты.

(3}

- температурный коэффициент линейного расширени  материала стойки ма тника. Движение ма тника под действием

вынуждающего момента описываетс  диф

ференциальным уравнением

dluit , o.4.dASt dt2

. 2D., Sp. (4)

где n - циклическа  частота собственных колебаний ма тника; D - посто нна  затухани i

Ig приведенна  длина ма тника.

Из уравнени  (4) получаем частот ную зависимость углового отклонени  &9. ма тника от изменени  температуры

.(5)

lc,(-Co2+i2Dnco+nM

где СО - текуща  частота.

Одновременно изменение температуры Д.Т вызывает напр жение разбаланса мостовой схемы с датчиком 10 температуры , после усилени  этого напр жени  масштабньЫ усилителем 15, в обмотке

17 магнитоэлектрического преобразова- 15 рез разв зывающий резистор, вели- тел . по вл етс  ток i, по вление которого приводит к отклонению ма тника на угол U01

чина которого выбираетс  исход  из соотношени 

ot-K G M-R-gE

u9;

eLKGbX

K-( )(-o2+i2Dn 0+ п2)

ЭDS

k . где el, - коэффициент преобразовани  J К - коэффициент усилени  масштабного усилитеп  разв зьшающее сопротивление} сопротивление обмотки преобразовател  ,

момент инерции ма тника: Условием компенсации вынужденных перемещений ма тника из-за изменений температуры его стойки или пружины  вл етс  равенство лб U0- . Приравнива  (5) и (6), получаем выражение дл  нахождени  сопротивлени  раз- в зки R,,

R

к.

oCKG MRgS

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Сейсмометр, содержащий ма тниковый подвес с пружиной, инертной массой.

   .

   1436084

   стойкой и упругими шарнирами, а также магнитоэлектрический преобразователь и термокомпенсатор, отличаю

   щ и и с   тем, что, с целью снижени  температурных погрешностей сейсмометра за счет уменьшени  температурного дрейфа ма тникового подвеса,термокомпенсатор содержит датчик температуры, размещенный в теле стойки или на пружине и включенный в мостовую схему на входе масштабного усилител , выход которого подсоединен к обмотке магнитоэлектрического преобразовател  ч.е15 рез разв зывающий резистор, вели-

   20

   25 30 gg

   40

   чина которого выбираетс  исход  из соотношени 

   ot-K G M-R-gE

   где R - значение разв зьгоающего

   резистора , oL - коэффициент преобразовани 

   моста;

   К - коэффициент усилени  масштабного усилител ;

   G - электродинамическа  посто нна  магнитоэлектрического преобразовател ; М - масса ма тника; g - ускорение силы т жести; R - рассто ние от оси вращени  до центра т жести ма тника; - температурный коэффициент

   линейного расширени  материала стойки;

   дл  пружины Ч где У - температурный коэффициент

   модул  сдвига материала пру- жины

   - температурный коэффициент линейного расширени  прутш- ны.