Лиотека iизобретениял. я. шервуд, а. н. бирбраер~*~~~""'—i

О Г1 И С А Н И Е 342I52

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства ¹

Заявлено 02 1 т/.1970 (№ 1421175/26-25) с присоединением заявки ¹

Приоритет

Опубликовано 14.VI.1972. Бюллетень № 19

Дата опубликования описания З.VI I.1972

М. Кл. G 01v 1/16

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 550.834(088.8) sC CaI 11„„

° " °

Авторы изобретения

Заявитель

Л. Я. 1Ыервуд, А. Н. Бирбраер

Всесоюзный !научно-исследовательский институт гидротехники им, Б. Е. Веденеева

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИСТАНЦИОННОЙ АВТОМАТИЧЕСКОЙ

ПОДСТРОЙКИ НУЛЕВОГО ПОЛОЖЕНИЯ МАЯТНИКА

СЕЙСМОМЕТРА

Изобретение относится к сейсм ометрии к может быть mcnoльзо вано при наблюдении колеба|ний инженерных сооружений, в ча стности плoTHIH, их о с нова ний и бортов ка ныонов, а также в виброметрии при испытаниями различных маши и, тур би н, ра кет, высоких труб, мачт и и. д.

Из вест но у стр ой ство дланя ди станционной а втоматической подстройки нулевого пол ожеяия маятника сейсмометра,:в IKQTopoM испол нительная часть устан ов ки маятнвка в ра бочее оволоже ние выпол!не на в виде эле ктродвигателя. Последний через систему цили ндри ческих шестеренок вращает. регулиравочный винт, перемещая, конец рабочей пружинны, заире пленной на маятнике, и изменяя тем самым ее натяжение.

Недостатками известного устройства являются невьисо|кие надежность и точечность установки нулевого положения MBIHTника из за и нерцио|н ности электродвигателя и отсутствия контроля положения маятника в пределах ра бочей зоны, аначителын ая потре бляемая мощи ость и и спользование стаб илизированного источника пита.ни я. ,В .предлагаемом устройстве эти недостатки устранены благодарная т ому, что и с|полни тельная часть у стройства содержит храповые колеса прямого и обрат ного хода и clBHaalHHbIB с ними рабочие и реверсирующие электроMaDHHTbI, а управл яющ ий узел вы полне|и B виде а вто колебательного мульти вибратора с реле, ко нтактьт которого включены в цепь питания рабочего электромагнита. И ндикатор

5 положения маятника составлен из фоторезисторов, включенных между источником питания и базами транзисторно-релейных усилителей, контакты реле которых включены в цепь .питания рабочего и ре версирующих

10 эле|ктромаIlHHTOIB.

Электромеханиче ская схема устройспва изображена на чертеже.

Инерт ный массой сейсмометра является маятник 1, подвешенный на пружине 2. Верх15 ний коне ц пружины 2 закреплен на ктолзуне

8, котор ый может перемещаться вверx или в низ .с помощью виконта 4.

На верх нем ко нце виконта 4 закре!плен ы два хра по вых колеса 5 и 6 с противополож ньтм

20 на правлением зубьев. Подпружи не ннbтe храпо вые собачки 7 и 8 установлены iHà обойме

9, ось,враще ния которой со в падает с осью виконта 4. Ра бочий электромагнит 10 служит дланя HQIBolpoTa,îáîé!ìû 9 по часовой стрелке, 25 а |пружина 11 — дланя воз врата ее в,исходное положение.

Коромы сло 12 предназ начеHQ для выведения из зацепления с хра повым колесом xipaповой собач ки 7 или 8. О но св язаио!c элек30 тромагнитом 18 нружиной 14.

342152

Йа маятни(ке 1 закреплена си(гналына я .катуш(ка 15, ра сположе нна.я в зазоре .непо(движ(но установле(н(но го постоян(ного,мапни та

16. (При ра(боте сей(смометра о на служит для записи,колебаний ма|ят ника, а в .п роце(ссе подстройки нуля маят(ника — для гаше(ния

eiro коле(баний.

Дл(я и(нди(кац ии положения маHITIHHIKB и Bbrдачи. ко(ма(нды на регулировку служит фотоэлектриче(ское g!cTpOH(cTIBQ, состоящее из фотоIpe3iHсто ро(в 17, 18, освещаемых электрола(мпочками 19, 20 через щели,непод(вижного э(кра(на 21, и за(слонки 22, зак ре(пле(нной на маят(нике. Заслонка 22 вы(пол иена таким образ ом, что (п(ри нулево м положении мая т(никака

1 о на перек(рывает обе шел и экрана 21, а при отклоне(нии маятни(ка от нуле вото положения в ту или и(ную сторону одна из щелей от(крыв ается.

Каждый фото резистор 17, 18 вкл юче(н между полю(сом напряже(ни я питания и базой соо т(ветст вующего нормалb!Ho запертого транзисто ра 28, 24, коллекторной нагруз(кой кото(роro являются реле 25, 2i6, служащее для (иоммута ции цепей пита(ни(я электромапнито(в 10, 18 и замьвкания сипналыной катушечки 15.

В каче(стае элемента, управляю(щего работой эле(ктро(мапнита 10, примене(н авто(колебательный импуль cный мультиви братор на тра(нзисторах 27, 28. Коллекторной нагрузкой тра(нзисто|ра 28 служи т реле 29.

На(пряжение пита|ни я автоколе6ательн ого

:мульт(ивибрато ра с(нимается с выход(ных клемм 80 через раз(вязы(вающу(ю RC- це(поч(ку

81. Замыкатель 82, находяаций(ся во в нежней электричес(кой цепи устрой(ства, служит для ди(ст а(нци о(н(ного подключения к н ему и ст о чника по(стоя(ншто тока 88. Тумблер 84 и микроампер(метр 85 предназначен ы для диста(нцио(нно(го ко(нтроля (нулевого положен|ия маятни ка 1, клеммы 86 — (для подключения,к у строй спву внешней цепи контроля.

Для подстрой(ки нулевопо положения маятника за мы(катель 82 подключает истории к носто я(ннопо тока 88 IK клеммам 80. С клемм 80 на(пряже(ние через ЯС-(це(почку 81 запитывает автоколебатель ный мульти(вибратор на транзи(сторах 27, 28, KîTolpbrH. при этом .начинает работать. Контакт(ная проппа реле 29, замыKBiHIcb, начи нает импулыс(но нодавать на(пр|яжение с клемм 80 в цепь пита(ния рабочего электромагнита 10.

Если в моме нт (начала регулиро(вки MBIHTник 1 находится в нулевом, положении, то засло(нка 22 перекр.ы(вает обе щели экра,на 21.

При этом овет от лампочек 19, 20 не аоступае(т на фоторез исторы 17, 18, вследст(вие чего Tpa(H3HIcòloðû 28, 24 îстают(ся в за(перто(м состо(яки и, реле 25, 26 не срабаты(вают и их

BelpxIHHe контакгы, по(следо вателыно вкл(юче(нные (в це(пь питания электромагнита 10, остают(ся разомкнутыми. Таки(м образо(м, при нулевом положе(н ии маят ни(ка 1 напряжение пита(ния в обмотку эле(ктромапн ита 10,не посту п а ет.

Е(сли в моменT начала регулиро(вки маятник 1 с(мещен вниз от нуле(вого (положения, за(сло(н ка 22 открывает верх(нюю щель э(к(ра(на

21, П(ри этом свет от ламаоч(ки 19 попадает на фоторез истор 17, со проти вление кот(оро го резко падает. Напряжение на базе транзистора 28 по(вышает(ся, он отпи(рается и реле

25 сра баты(вает. ,Верх и не контакты реле 25 замыкают цепь пита(ни я электромагнита 10, (который н|ачинает вклю(чаться и выключаться с частотой сра батыва ния реле 29 а(вт(околебателыного мульти ви б(р атор а. При включении элек т(ромагнит 10 поворачи(вает обойму 9, несущую

xðàIïoIâûå Ico 6à÷MH 8 и 7, а при,выключении покружи(на 11:воз вращает обойму в исходное положе(ние.

При Icipa6BT!br,ва н ии реле 25 его с(ре,д|ние нормально зам инутые контакты размыкаются, и ток в o(6MOT(Ky ревер(сирующе(го 3ze(K!Трома(пниа а 18 не ло(сту(пает. Вследствие этото коро(мы(сло 12 с помощью пружи(ны 14 уде ржи(вает(ся в положе(нии„!H306pa2KeIHIHQM на чертеже. ЛeIBlbIIM кон цом oiHo (нажимает на хра(по(вую со(бач(ку 8, вы(водя ее из зацепле(н ия с храповым иолесо м 5,;в т(о же время собачка 7 остается (в заце(плинии с храповым колесом б. Направление зубьев хна(нового колеса

6 так(ое, что о но пе редает вращение от обоймы 9 IBинту 4 Irro ча(совой ст релке. При этом винт 4 поднимает ползунок 8 и че(рез пружину 2 маятни(к 1. С целыю гашени|я колебаний маят(ни(ка в процессе ре.гули.роев(ки сипналь(ная .кату шка 15, перемещаемая в зазо ре .постоянного мапнита 16, замьвкается накоротко с пом ощыю 1ниж них нормальн(о разомк(нутых контакто в реле 25.

Маятник 1 поднимает(ся до тех по(р, пока

IHe зай(мет нуле(вое положе(ние и засло(нка 22

40 не пере(кроет верхнаоао щель зорана 21.

Е(сли в монумент на чала регулиров(ки маятни(к 1 нах(одит(ся выше нуле в(ого положе(ни я, то за(сло(нка 22 отк(ры(вает ниж(нюю щель экра на 21. В результате с(вет лам(почки 20 по45 падает на фоторезистор 18, что приводит к от(пираниао транзисто(ра 24 и сра баты(на ни(ю реле 26. BepzHze ко нтакт ы это(го реле замыка ют цепь пита(ния ра бо(чего элект рома(пиита

10, который начинает включаться и Bbr(K!JI(ro50 чать ся, передавая движение обойме 9. Средн ие нотр(маль(но paaoiMIK(HyT!bre контакты за мыкают це(пь пита(ния ре(версирующего электрома(пнита И. Электро мапнит И включает(ся, по ворачи(вая коромысло 12 в .положе(ние, при

55 кото(ром собачка 7 (вы(в(одится и з за(цепле(ни(я с хра(новым .колесом б, а собачка 8 в(водит(ся (в зацепление (с храповым колесом 5. Напра(вление зу(бье(в последне(го (выбра но та(ки(м, что о(но передает в раще(ние ют о(бой(мы к винту 4

60 против ча(совой стрелки. По|лзунок 8 опускается и од(но временно опускается маят(ник 1.

Нижние KjolHTBK T(br реле 26 Ha!Kop(OT(KO замыкают сианалыную кату ш(ку 15, бла(годаря чему га сятся колеба(ния маят(ника. Маятник

65 опускается до тех пор, по(ка не зай мет нуле342152 вое пол(оже(ние и заслонка 22 не перекроет щель э(кра на 21.

Ко(нт роль нуле(вого положения маят(ни(ка можно осу(щест(влять во BIILIII(HPH, цепи у(ñòрой(ст(ва, (по(д(соеди(няемой к клем(ме 86, путе(м под(клю(чени я ми(кроа мпе(р метр а 85 по(следсвателыно в цепь питания фоторезисторо(в 17 и 18 с помош(ыю тумблера 84 ((в нормально(м положен(ии тумблер 84 замы(кает эту це(пь накоротко). (В нуле(вом положении маят(н(и(ка из-;за больших со(проти(влений фоторезисторов 17 и

:1(8 ток, протекающий через микроам(пе(р(метр

85, ни(чтож(но мал.

Максимальная ча(стота иолеба(ний автоколебателыного мульти(вибрато(ра определяется до(пу(ст(имой скоростью срабатывания электромапнита 10, а точно(ст;ь у(ст а,íGIBIK(H маятника на нул(ь — (шатоем резъбы (винта 4 и число м зубьев х ра(повых иоле(с 5 и 6.

Эле(ктромеха(ническая схема устройст(ва иожет быть ис(пользо(вана tc лю(бым,электромаг(нит(ным или маг(н(итоэлект рически(м сейсмомет ром или (велосиметром, (го(ридо(нтальны(м илн вертикальным, нулевое положение маят,ни(ка которопо (регулируется с помощ(ью IBHIHITB и ползунка.

Эле(ктро(механическая,схема,про(ста по стру(к(туре,и,может obITb (собрана из се(рий(ных элементов. Меха(ническая часть устройст ва та(кже не требует Bblco(KoH точности изготовления, В целом устройство имеет неболь(шие габарит(ные размеры и за(нимает

Hcè(cïoëbçc(BàH(;blH объем (сейсмометра или вело(симе(т(ра, причем (в(се элементы его элек(грической схемы, за исключение(м эле(ктрома(гнитов и фотоэлектриче(с(иой части, могут располагатыся в(нутри .кор(пуса при(бора или в(не его. Применение им(пульсных элементов в )(стройстве значител(ьно по(вышает его .надежность, снижает требо(вания к стабильности и мощности источника пита(ния.

Предмет изобретения

У(ст(рой(ство для ди(станцио(н(ной а(вто мат ической подстройки (нуле1вого положени(я .маятника сейсмометра, содержащее исполнительную ча(сть и управляющий узел с и ндикатором л(оложения,маятни(ка, отличающееся тем, что, г целыю по(выше ния(на(деж(ности и точ(но(сти под20 ст(рой(ки, (ис(полнительная часть содержит õ(ðàno(вые коле(са пр я(мого и O6paT(Horo хода и с(вя за(нные с .ними рабочие,и ревер(сирующие электромаг(ниты, а у(правл(я ющий узел выполне(н в ви де автоколе бательного мультивибра25 тора с реле, (контаKTbl,которого включены в це(пь,питания (рабочего электромапнита, причем HiII3JHIKBT op пол(ожюни(я маятни ка выполнен (в виде фоторезисторо(в, включе(н(ных между и(сточ(н(и(ком питания и базами транзистор30 но-(релей(ных усилителей, контакты реле котоpblx вкспс(чены в .цепь пита(ния рабочего и реверсирующих эле(ктромагнитов.

342152

Составитель Е. Вишняков

Редактор T. Орловская

Техред T. Ускова

Корректор Т. Китаева

Заказ 1948/3 Изд. № 822 Тираж 406 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2