Устройство для калибровки сейсмометров

 

Использование: сейсмоизмерительная техника. Сущность изобретения: калибруемый сейсмометр установленный на общем основании с однотипными дополнительным и. компенсирующим сейсмометрами подключают на входы многоканального накопителя сигналов, выходы которого через масштабные усилители с помощью первого переключателя соединяются с дифференциальным усилителем, выход которого соединен с узкополосным анализатором спектра, сигнал с которого, пройдя, интегратор, с помощью второго переключателя поступает на запоминающие устройства,, с выхода которых с помощью третьего и четвертого переключателей поступает на блок вычитания спектров и индикатор для интегральной компенсации спектра остаточной помехи, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 G 01 V 1/16

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗО6РЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

О

V (Л ) (21) 4846314/25 (22) 03.07.90 (46) 28.02.93. Бюл. № 8 (71) Научно-исследовательский институт прикладной механики Научно-производстве н ного обьедин ения "Ротор" (72) А.И.Александров и В.Г.Терехов (56) Авторское свидетельство

¹ 1488742, кл. G 01 Ч 1/16, 1989.

Авторское свидетельство СССР № 1721565, кл. G 01 V 1/16, 1990. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КАЛИБРОВКИ СЕЙCMQMETP0B (57) Использование: сейсмоизмерительная техника. Сущность изобретения: калибруемый сейсмометр установленный на общем

Изобретение относится. к сейсмоизмерительной технике и может быть использо.вано при калибровке сейсмометров.

Цель изобретения — повышение точности работы устройства.

На чертеже приведена структурная схема устройства.

Устройство для калибровки сейсмометров содержит основание 1, на котором установлены калибруемый 2, компенсирующий

3 и дополнительный 4 сейсмометры, генератор 5 электрических колебаний с измерительным прибором 6, подключены к калибровочной катушке калибруемого сейсмометра 2. К входам многоканального накопителя 7 сигналов подключены выходы рабочих катушек компенсирующего 3, калибруемого 2 и дополнительного 4 сейсмометров, а его соответствующие выходы нэ входы первого, второго и третьего масштаб„„. ИÄÄ 1798752 А1 основании с однотипными дополнительным и компенсирующим сейсмометрами подключают на входы многоканального накопителя сигналов, выходы которого через масштабные усилители с помощью первого переключателя соединяются с дифференциальным усилителем, выход которого соединен с узкополосным анализатором спектра, сигнал с которого, пройдя, интегратор, с помощью второго переключателя поступает на запоминающие устройства. с выхода которых с помощью третьего и четвертого переключателей поступает на блок вычитания спектров и индикатор для интегральной компенсации спектра остаточной помехи, 1 ил. ных усилителей 8,9 и 10. При этом выходы второго 9 и третьего 10 масштабных усилителей включены на один из входов (неинвертируемый) дифференциального усилителя

12 через первый переключатель 11, а на другой, а на другой подключен выход первого масштабного усилителя 8. Выход дифференциального усилителя 12 подключен через узкополосный анализатор 13 спектра нэ вход интегратора 14. Выход интегратора

14 подключен через второй переключатель

15 к двумя параллельным первому 16 и второму 17 запоминающим устройствам, выходы которого подключены через третий переключатель 18 к выходу блока 19 вычитания спектров, и через четвертый переключатель 20 к входу индикатора 21. Выход блока вычитания спектров 19 также подключен через четвертый переключатель 20 к входу индикатора 21. Регистратор 22 соединен с выходом индикатора 21.

1798752

Устройство работает следующим абра-, дифференциального усилителя 12, измерензом. ного анализатором 13, производится комТак как калибруемый 2, компенсирую- пенсация различий характеристик щий 3, дополнительный 4 сейсмометры ус- дополнительного и компенсирующего сейстановлены на основании 1, не защищенном 5 мометров 4,3 по минимальному уровню вьют воздействия вибровозмущений, то в ре- ходного сигнала дифференциального зультате на выходе их рабочих катушек воз- усилителя 12. После этого необходимо восникают пропорциональные этим произвести участок записи сигналов комвозмущениям" электрические сигналы, кото- пенсирующего 3 и дополнительного 4 рые регистрируются и накапливаются с по- "О сейсмометров, регистрация которых произмощью многбканального накопителя водилась одновременно с записью сигналов сигналов 7, предварительно включенного в калибруемого сейсмометра 2 при подаче на режим "записи", при этом регистрация сиг- его калибровочную катушку с генератора налов помех-микросейсмов производится электрических колебаний 5 калибровочных по каждому отдельному каналу калибруемо- "5 сигналов, которые после прохождения их го 2, компенсирующего 3, дополнительного через дифференциальный усилитель 12 бу4 сейсмометров. Причем. после записи кон- дут взаимно вычитаться, причем минимизи.трольного участка tio каналу калибруемого рованный остаточный сигнал (остаточная сейсмометра 2, предназначенного для на- помеха вибровозмущений) помех-микростройки работы устройсгва перед началом 2О сейсмов необходимо.пропуститьчерезузкокалибровки,"йроизводится регистрация ра- полосный анализатор спектра 13 с тем, .бочках сигйалов калибруемого сейсмометра чтобы получить спектр этого сигнала, проин2 офновремейно с.подачей его йа его калиб- . тегрировать его интегратором l4 на заданровочную катушку с:генератора5злектрйче- ном временном интервале и запомнить в ских колебаний калибровочных сигналов 25 первом запоминающем устройстве 16 (при малого уровня, койтролируемых измери- этом второй переключатель 15 должен быть тельным прибором 6 на разных частотах ка- предварительно замкнут на вход первого лйбровки, соизмеримого или даже запоминающего устройства 16). меньшего уровня помех-микросейсмов, воз- Затем необходимо подключить канал действующих через основание на его чувст- 30. калибруемого сейсмометра 2 на вход дифвительный элемент. ференциального усилителя 12 переключаВремя работы накопителя 7 сигналов в телем 11 и воспроизвести участок записи режиме записи задается исходя из наибо- сигналов калибруемого сейсмометра при лее оптимальных условий из последующей подаче на него калибровочного сигнала геобработки, определяемыхтребованиями за- 35 нератора электрических колебаний 5 и комданной точности калибровки. - . " пенсйрующего сейсмометра 3, Таким

Для этого необходимо подключить вы- образом, на выходе дифференциального ход второго масштабного усилителя 9 пер- усилителя 12 будет возникать разностный вым. переклЮчателем 11 на вход сигнал (остаточная помеха плюс калибродифференциального усилителя 12. Затем 4о вочныйсигнал), который необходимопропувкл бчить накопитель сигналов 7 на воспро- стить через узкополосный анализатор изведение контрольногоучастка записи ка- спектра 13 с тем, чтобы получить спектр нала калибруемого сейсмометра 2 и канала этого сигнала, проинтегрировать его интегкомпенсирующего сейсмометра 3, в резуль- ратором 14 на заданном временном интертате на выходе дифференциального усилй- 45 вале и запомнить во втором запоминающем теля 12 будет возникать разностный сигнал; устройстве 17. При этом второй переключаПричем регулировкой первого масштабного тель 15 должен быть замкнут на вход второусилителя 8 необходимо добиться его мини- го запоминающего устройства 17. мального уровня (скомпенсйровать разли- . После этого третьим переключателем 18 чия характеристик калибруемого 2 и 50 необходимо подключить выходы первого16 компенсирующего 3 сейсмометров), изме- и второго 17 запоминающих устройств на ренного узкополосным анализатором спек- входы блока вычитания спектров 19 и протра 13. После этого необходимо провести извести вычитание из спектра хранящегося подстройку канала дополнительного сейс- во втором запоминающем устройстве 17 мометра 4 под параметры канала компенси- 55 (спектр остаточной помехи вибровозмущерующего сейсмометра 3. Для этого на вход ний плюс калибровочный сигнал) спектр, дифференциального усилителя 12 подклю- хранящийся в первом запоминающем устчают с помощью первого переключателя 11 ройстве 16.(спектр остаточной помехи вибвыходтретьегомасштабногоусилителя10и ровозмущений), Таким образом, его регулировкой по выходному сигналу производится окончательная компенсация

1793752 остаточной помехи вибровозмущений. Индикатором 21 и регистратором 22 производится измерение уровня сигнала на частоте калибровки. (При этом четвертым переключателем 20 к входу индикатора 21 подклю- 5 . чен выход блока вычитания спектров 19).

Для контроля содержимого первого и второго 17 запоминающих устройств необходимо подключить вход индикатора 21 четвертым переключателем 20 на выход первого 16 и 10 второго 17 запоминающих устройств, Перед проведением калибровки на других частотах необходимо очищать (обнулять) содержимое первого и второго 17 запоминающих устройств и проводить калибровку 15 сейсмометра 2 по вышеописанной методике.

Предлагаемое устройство выгодно отличается от прототипа, так как оно позволяет за счет предварительного просмотра и 20 многократного воспроизведения уменьшить влияние нестационарных помех и наводок на результаты калибровки, исключить ошибку при калибровке, возникающую в случае неидентичности характеристик двух 25 дифференциальных усилителей или нестабильности их характеристик в процессе калибровки, обеспечить статистическую. точность оценки отклика чувствительного элемента сейсмометра на заданное калиб- 30 ровочное. воздействие за счет усреднения полученных результатов интеграторам, уменьшая таким образом влияние отдельных выбросов при оценке полученных результатов, и наконец, позволяет проводить 35 окончательную компенсацию путем взаимного вычитания усредненных спектров сигналов, а не текущего аналогового сигнала, как это имеет место в прототипе, обеспечи; вая минимизацию остаточной помехи не за- 40 висимо от фазовых соотношений входных сигналов.

Формула изобретения

Устройство для калибровки сейсмометров, содержащее компенсирующий и дополнительный сейсмометры одного типа с калибруемым, установленные нэ общем основании, генератор электрических колебаний с измерительным прибором, соединенный с калибровочной катушкой калибруемого сейсмометра, три масштабных усилителя, дифференциальный усилитель, узкополосный анализатор спектра, подключенный к выходу дифференциального усилителя, и регистратор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности. в него введены многоканальный накопитель сигналов, интегратор, первое и второе запоминающие устройства. блок вычитания спектров, индикатор и четыре переключателя, при этом выходы компенсирующего, дополнительного и кэлибруемого сейсмометров подключены к входам многоканального накопителя сигналов, выходы которого подключены соответственно к входам первого, второго и третьего масштабных усилителей, причем выход первого масштэбногоусилителя подключен к инвертирующему входу дифференциального усилителя, к неинвертирующему входу которого через первый переключатель подключены выходы второго и третьего масштабных усилителей, а к выходу узкополосного анализатора спектра подключен вход интегратора, выход которого через второй переключатель подключен к входам первого и второго запоминающих устройств, выходы которых через третий переключатель подключены к входам блока вычитания спектров, входы индикатора и регистратора подключены через четвертый переключатель к выходам блока вычитания спектров и первого и второго запоминающих устройств.

1798752

Составитель B.Tåðåxîâ

ТехРед М.МоРгентал КоРРектоР H.5уцок

Редактор H.Êîçëoâà

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101

Заказ 771 Тираж Подписное .

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035. Москва; Ж-35, Раушская наб., 4/5