Примеры сильнейших землетрясений мира
жүктеу/скачать 8,05 Mb. Pdf көрінісі
|
Yanovskaya T B -Osnovy seysmologii 2008
- Бұл бет үшін навигация:
- Преобразователи механических колебаний
| 3.2. Системы регистрации
Сейсмографы с прямой регистрацией Механический способ. l L x x c = Этот способ использовался на самых ранних этапах развития сейсмологии. На конце маятника помещалось перо на расстоянии L от оси вращения (рис.3.3). Перемещение индикатора х связано с перемещением центра качаний х с соотношением , где l – приведенная длина маятника. Рис.3.3. Механический способ регистрации 65 Соответственно увеличение прибора при этом равно l L V = Регистрация производилась на закопченной бумаге, которая потом покрывалась специальным закрепляющим составом.. Однако, на маятник сейсмографа с механической регистрацией сильное влияние оказывает трение пера о бумагу. Чтобы уменьшить это влияние, необходима очень большая масса маятника. В одном из первых сейсмографов такой массой являлся бак, содержащий 17 т железной руды. 2) Оптический способ l A V 2 = . На оси вращения укрепляется зеркальце, которое освещается через объектив, отраженный луч попадает на фотобумагу, намотанную на вращающийся барабан (рис.3.4). Если длина оптического рычага А , то увеличение равно Рис.3.4. Оптический способ регистрации Преобразователи механических колебаний Преобразование механических колебаний в электрические может осуществляться разными способами. Долгое время в сейсмологии использовалась предложенная Голицыным гальванометрическая регистрации, основанная на электродинамическом способе . С маятником жестко скреплена индукционная катушка, которая помещается в поле постоянного магнита (рис.3.5). При колебаниях маятника магнитный поток меняется, в катушке возникает ЭДС, и ток регистрируется зеркальным 66 гальванометром. На зеркальце гальванометра направляется луч света, и отраженный луч, как и в оптическом способе, падает на фотобумагу. Рис.3.5. Электродинамический способ регистрации Но очевидно, что в таком способе мы регистрируем уже не движение центра качания маятника, а величину, связанную со скоростью колебаний, поскольку индуцируемый ток пропорционален скорости. Поэтому, если при прямой регистрации амплитудно- частотная характеристика при больших периодах спадает как Т -2 , то в случае, если регистрируется не смещение маятника, а его скорость, амплитудно-частотная характеристика будет спадать как Т -3 , что ограничивает регистрацию длиннопериодных колебаний. Поэтому в последнее время получили распространение так называемые параметрические преобразователи . В этих преобразователях механическое перемещение (движение массы маятника) вызывает изменения какого-либо параметра электрической цепи (например, электрического сопротивления, емкости, индуктивности, светового потока, и т.п.). Изменение этого параметра приводит к изменению тока в цепи, и в этом случае именно смещение маятника (а не его скорость) определяют величину электрического сигнала. Из большого числа разнообразных параметрических преобразователей в сейсмометрии в основном используются два – фотоэлектрический и емкостной. В фотоэлектрическом преобразователе движение массы маятника приводит к изменению светового потока, попадающего на светочувствительный элемент. На маятнике устанавливается легкая непрозрачная шторка, которая краем входит в световой поток, излучаемый любым источником света. За шторкой на пути потока 67 устанавливается светочувствительный элемент. Движение шторки приводит к изменению светового потока, и соответственно ток в цепи, содержащей фотоэлемент, пропорционален изменению попадающего на него потока. Наибольшее распространение в сейсмометрии получил емкостной преобразователь Схема простейшего такого преобразователя, предложенного Беньоффом, изображена на рис. 3.6 . ~ P 0 вы ход Рис.3.6. Схема емкостного преобразователя Он состоит из двух идентичных катушек индуктивности L , замкнутых на сдвоенный конденсатор, средняя подвижная пластина которого Р 0 заземлена и жестко связана с подвижной частью сейсмометра. Генератор постоянной частоты подает в образующиеся контуры контура напряжение с частотой близкой, но не равной их общей частоте. Когда средняя пластина конденсатора Р 0 находится строго посередине между крайними обкладками, то контура сбалансированы, и сигнал на выходе преобразователя равен нулю. При смещении пластины Р 0 из среднего положения один из контуров приблизится к своему резонансу, а другой уходит от него. При малом смещении пластины Р 0 разбалансировка напряжений на выходе пропорциональна этому смещению. жүктеу/скачать 8,05 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|