RU2592752C2 - Seismograph - Google Patents
Seismograph Download PDFInfo
- Publication number
- RU2592752C2 RU2592752C2 RU2012141434/28A RU2012141434A RU2592752C2 RU 2592752 C2 RU2592752 C2 RU 2592752C2 RU 2012141434/28 A RU2012141434/28 A RU 2012141434/28A RU 2012141434 A RU2012141434 A RU 2012141434A RU 2592752 C2 RU2592752 C2 RU 2592752C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- unit
- inertial mass
- signal
- input
- output
- Prior art date
Links
- 238000013016 damping Methods 0.000 claims abstract description 10
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims abstract description 7
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 2
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 2
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000003750 conditioning effect Effects 0.000 description 1
- 238000005314 correlation function Methods 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 230000003534 oscillatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к геофизическому приборостроению, а именно к сейсмометрии, и может быть использовано в сейсмической разведке месторождений полезных ископаемых, в сейсмических группах для регистрации землетрясений, подземных ядерных и химических взрывов, а также в сейсмических системах охраны.The invention relates to geophysical instrumentation, namely to seismometry, and can be used in seismic exploration of mineral deposits, in seismic groups for recording earthquakes, underground nuclear and chemical explosions, as well as in seismic security systems.
Известен сейсмограф, содержащий герметичный корпус, инерционную массу с системой подвеса, подвешенную к корпусу, магнитную демпфирующую систему, прикрепленную к инерционной массе, зеркальную отражающую поверхность, установленную на инерционной массе, лазерный микрометр, соединенный с выходным устройством и укрепленный на корпусе так, что его продольная ось направлена на отражающую поверхность перпендикулярно ей, а выходное устройство и блок времени соединены с постоянным запоминающим устройством (ПЗУ). [1]A known seismograph containing a sealed enclosure, an inertial mass with a suspension system suspended from the housing, a magnetic damping system attached to the inertial mass, a mirror reflective surface mounted on the inertial mass, a laser micrometer connected to the output device and mounted on the housing so that it the longitudinal axis is directed to the reflecting surface perpendicular to it, and the output device and the time unit are connected to a read-only memory (ROM). [one]
Недостатками аналога являются: невысокая точность регистрации сейсмических колебаний в результате невозможности динамического контроля изменения нулевого положения инерционной массы (дрейф нуля) в результате внешних воздействий (изменение температуры, влажности, давления) и конструктивных изменений, заключающихся в старении элементов конструкции; низкая оперативность получения и обработки сейсмических данных.The disadvantages of the analogue are: low accuracy of recording seismic vibrations as a result of the inability to dynamically control changes in the zero position of the inertial mass (zero drift) as a result of external influences (changes in temperature, humidity, pressure) and structural changes consisting in aging of structural elements; low efficiency of receiving and processing seismic data.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению является сейсмограф, содержащий герметичный корпус, инерционную массу с системой подвеса, подвешенную к корпусу, магнитную демпфирующую систему, прикрепленную к инерционной массе, зеркальную отражающую поверхность, установленную на инерционной массе, лазерный микрометр, соединенный с выходным устройством и укрепленный на корпусе так, что его продольная ось направлена на отражающую поверхность перпендикулярно ей, а выходное устройство и блок времени соединены с постоянным запоминающим устройством, блок контроля нулевого положения инерционной массы сейсмографа, причем выход лазерного микрометра соединен с его входом и одним из входов выходного устройства, выход блока контроля нулевого положения соединен с другим входом выходного устройства, а выходное устройство и блок времени соединены с постоянным запоминающим устройством. [2]Closest to the proposed invention is a seismograph containing a sealed enclosure, an inertial mass with a suspension system suspended from the housing, a magnetic damping system attached to the inertial mass, a mirror reflective surface mounted on the inertial mass, a laser micrometer connected to the output device and mounted on case so that its longitudinal axis is directed to the reflecting surface perpendicular to it, and the output device and the time unit are connected to a permanent storage device The device is equipped with a unit for monitoring the zero position of the inertial mass of the seismograph; moreover, the output of the laser micrometer is connected to its input and one of the inputs of the output device, the output of the unit for monitoring the zero position is connected to the other input of the output device, and the output device and the time unit are connected to read-only memory. [2]
Недостатком прототипа также является низкая точность регистрации сейсмических колебаний в результате достаточно большой методической ошибки в определении дальности до нулевого положения инерционной массы в блоке контроля нулевого положения инерционной массы и низкая оперативность получения и обработки сейсмических данных.The disadvantage of the prototype is also the low accuracy of registration of seismic oscillations as a result of a sufficiently large methodological error in determining the distance to the zero position of the inertial mass in the control unit for the zero position of the inertial mass and the low efficiency of obtaining and processing seismic data.
Целью изобретения является повышение точности регистрации сейсмических колебаний и повышение оперативности получения и обработки сейсмических данных.The aim of the invention is to increase the accuracy of registration of seismic vibrations and increase the efficiency of obtaining and processing seismic data.
Поставленная цель достигается тем, что известный сейсмограф, содержащий герметичный корпус, инерционную массу с системой подвеса, подвешенную к герметичному корпусу, магнитную демпфирующую систему, прикрепленную к инерционной массе, зеркальную отражающую поверхность, установленную на инерционной массе, лазерный микрометр, укрепленный на корпусе так, что его продольная ось направлена на отражающую поверхность перпендикулярно ей, блок времени и постоянное запоминающее устройство, дополнительно содержащее блок формирования выходного сигнала, включающий блок конечной обработки сигнала, блок определения положения инерционной массы, содержащий последовательно соединенные ПЗУ, блок временной синхронизации сигналов и блок вычисления дальности; выход лазерного микрометра подключен к входу блока временной синхронизации и входу блока конечной обработки сигнала, к другим информационным входам которого подключен блок времени и блок определения дальности, выходы устройства управления соединены с управляющим входом блока определения положения инерционной массы и управляющим входом генератора эталонного сигнала, выходы которого соединены с входами калибровочной катушки, а выход блока конечной обработки сигнала подключен ко входу блока интерфейса с клиентской частью.This goal is achieved by the fact that the known seismograph containing a sealed enclosure, an inertial mass with a suspension system suspended from a sealed enclosure, a magnetic damping system attached to an inertial mass, a mirror reflective surface mounted on an inertial mass, a laser micrometer mounted on the housing so that its longitudinal axis is directed to the reflecting surface perpendicular to it, a time unit and a read-only memory, further comprising an output generating unit Igna comprising block end signal processing unit determining the position of the inertial mass, comprising serially connected a ROM block timing signals and range calculating unit; the output of the laser micrometer is connected to the input of the time synchronization unit and the input of the final signal processing unit, the time unit and the range determination unit are connected to other information inputs, the outputs of the control device are connected to the control input of the unit for determining the position of the inertial mass and the control input of the reference signal generator, the outputs of which connected to the inputs of the calibration coil, and the output of the final signal processing unit is connected to the input of the interface unit with the client part.
На фиг.1 представлена структурная схема вертикального сейсмографа. На фиг.2 представлена структурная схема блока формирования выходного сигнала, где:Figure 1 presents the structural diagram of a vertical seismograph. Figure 2 presents the structural diagram of the block forming the output signal, where:
1. герметичный корпус1. sealed enclosure
2. система подвеса2. suspension system
3. инерционная масса3. inertial mass
4. зеркальная отражающая поверхность4. mirror reflective surface
5. магнитная демпфирующая система5. magnetic damping system
6. ферритовый стержень6. ferrite core
7. демпфирующая катушка7. damping coil
8. управляемый резистор8. controllable resistor
9. блок формирования выходного сигнала9. output signal conditioning unit
10. блок времени10. time block
11. устройство управления11. control device
12. генератор эталонного сигнала12. reference signal generator
13. калибровочная катушка13. calibration coil
14. блок интерфейса с клиентской частью14. client interface unit
15. блок конечной обработки сигнала15. signal processing unit
16. блок определения положения инерционной массы16. unit for determining the position of the inertial mass
17. постоянное запоминающее устройство17. read only memory
18. блок временной синхронизации сигналов18. signal timing block
19. блок вычисления дальности19. range calculation unit
20. лазерный микрометр.20. laser micrometer.
Сейсмограф состоит из: герметичного корпуса 1; системы подвеса 2 инерционной массы 3, на которой жестко установлена зеркальная отражающая поверхность 4; магнитной демпфирующей системы 5, содержащей ферритовый стержень 6, который прикреплен к инерционной массе 3, и демпфирующую катушку 7, замкнутую на управляемый резистор 8 и прикрепленную к герметичному корпусу 1; лазерного микрометра 20, закрепленного на герметичном корпусе 1 так, что его продольная ось направлена на зеркальную отражающую поверхность 4 перпендикулярно ей; блока формирования выходного сигнала 9.A seismograph consists of: a sealed enclosure 1;
Блок формирования выходного сигнала 9 включает блок конечной обработки сигнала 15 и блок определения положения инерционной массы 16, содержащий последовательно соединенные ПЗУ 17, блок временной синхронизации сигналов 18 и блок вычисления дальности 19, выход лазерного микрометра 20 подключен к входу блока временной синхронизации сигналов 18 и входу блока конечной обработки сигнала 15; к другим информационным входам блока конечной обработки сигнала 15 подключен блок времени 10 и блок определения дальности 19. Выходы устройства управления 11 соединены с управляющим входом блока определения положения инерционной массы 16 и управляющим входом генератора эталонного сигнала 12, выходы которого подключены к калибровочной катушке 13, прикрепленной к герметичному корпусу 1 и расположенной вокруг ферритового стержня 6 магнитной демпфирующей системы 5. Выход блока конечной обработки сигнала 15 подключен к входу блока интерфейса с клиентской частью 14.The output
Устройство функционирует следующим образом: энергия сейсмических колебаний приводит в движение герметичный корпус 1 сейсмографа относительно инерционной массы 3; лазерный микрометр 20 с заданной частотой дискретизации Δt излучает лазерный луч, который отражается от зеркальной поверхности 4 и возвращается обратно. Лазерный микрометр 20 по результатам отражения луча определяет дальность до текущего положения инерционной массы по формуле Y(i)=n(i)+D, где n(i) - колебания инерционной массы 3 относительно герметичного корпуса 1, D - дальность от лазерного микрометра 20 до нулевого положения инерционной массы 3. Выходной сигнал лазерного микрометра 20 поступает в блок определения положения инерционной массы 16 и блок конечной обработки сигнала 15, в котором из выходного сигнала лазерного микрометра 20 Y(i) вычитается выходной сигнал блока вычисления дальности 19 D - вычисленная дальность от лазерного микрометра 20 до нулевого положения инерционной массы 3, и производится привязка отчетов сигналов к меткам времени T, поступающим из блока времени 10. Выходной сигнал блока конечной обработки сигнала 15 поступает на вход блока интерфейса с клиентской частью 14, в котором он передается на клиентские средства регистрации, передачи, экспресс-анализа и других видов оконечной обработки.The device operates as follows: the energy of seismic vibrations drives the sealed housing 1 of the seismograph relative to the
Для вычисления D устройство управления 11 формирует управляющий сигнал, поступающий в генератор эталонного сигнала 12, который подает на калибровочную катушку 13 ток I(t)=B·sin(ω·t), при этом ферритовый стержень 6, жестко укрепленный на инерционной массе 3, приводится в колебательное движение y(t)=A·sin(ω·t). Другой выход устройства управления 11, подключенный к управляющему входу блока определения положения инерционной массы 16, запускает процесс вычисления D.To calculate D, the
В блоке временной синхронизации сигналов 18 производится накопление отчетов дальностей до текущего положения инерционной массы 3 - Y(i)=A·sin(ω·i+φ)+n(i)+D,
В ПЗУ 17 сохранен эталонный сигнал S(j)=A·sin(ω·j),
В блоке временной синхронизации сигналов 18 производится временная синхронизация сохраненного в нем сигнала дальностей и эталонного сигнала. Для этого вычисляются значения взаимно-корреляционной функции сигналов
и подаются в блок вычисления дальности 19 D - между лазерным микрометром 20 и зеркальной отражающей поверхностью 4.and served in the unit for calculating the range 19 D between the
Блок вычисления дальности 19 производит определение отношения сигнал-шум (ОСШ) в dB между сигналом дальностей Y(j) и эталонным сигналом S(j), сдвигаемым с установленным шагом d переменной d∈[min(D(s+j)), max(D(s+j))],
Выходной сигнал Y(T) блока конечной обработки сигнала 15 при равен колебанию инерционной массы 3 относительно герметичного корпуса 1 Y(T)=n(T).The output signal Y (T) of the final processing unit of the
Полезными техническими эффектами использования устройства является повышение точности регистрации колебаний инерционной массы 3, за счет совершенствования методики определения нулевого положения инерционной массы 3, реализуемой в блоке определения положения инерционной массы 16, а также повышение оперативности обработки сейсмического сигнала за счет использования блока интерфейса с клиентской частью 14, после которого сейсмический сигнал передается на клиентские средства регистрации, передачи, экспресс-анализа и других видов оконечной обработки.Useful technical effects of using the device is to increase the accuracy of recording the fluctuations of the
Используемая литератураUsed Books
1. Патент РФ на полезную модель 101848, Сейсмограф, МПК G01V 1/00, 2010 г., авторы: Кривоногов А.Н. и др. (аналог).1. RF patent for utility model 101848, Seismograph, IPC G01V 1/00, 2010, authors: Krivonogov AN and others (analog).
2. Патент РФ на полезную модель 107866, Сейсмограф, МПК G01V 1/00, 2011 г., авторы: Кривоногов А.Н. и др. (прототип).2. RF patent for utility model 107866, Seismograph, IPC G01V 1/00, 2011, authors: Krivonogov AN and others (prototype).
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012141434/28A RU2592752C2 (en) | 2012-09-27 | 2012-09-27 | Seismograph |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012141434/28A RU2592752C2 (en) | 2012-09-27 | 2012-09-27 | Seismograph |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2012141434A RU2012141434A (en) | 2014-04-10 |
RU2592752C2 true RU2592752C2 (en) | 2016-07-27 |
Family
ID=50435697
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012141434/28A RU2592752C2 (en) | 2012-09-27 | 2012-09-27 | Seismograph |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2592752C2 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU179738U1 (en) * | 2017-12-18 | 2018-05-23 | ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ КАЗЕННОЕ ВОЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого МИНИСТЕРСТВА ОБОРОНЫ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ | SEISMOGRAPH |
RU2727550C1 (en) * | 2020-01-24 | 2020-07-22 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Северо-Кавказский горно-металлургический институт (государственный технологический университет) | Seismograph |
RU2756487C1 (en) * | 2021-03-19 | 2021-09-30 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Северо-Кавказский горно-металлургический институт государственный технологический университет) | Seismograph |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2349934C1 (en) * | 2007-08-08 | 2009-03-20 | Институт физики полупроводников СО РАН | Fibre optic device for linear displacement logging |
RU101848U1 (en) * | 2010-01-25 | 2011-01-27 | Антон Николаевич Кривоногов | SEISMOGRAPH |
RU107866U1 (en) * | 2011-02-22 | 2011-08-27 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Серпуховский военный институт ракетных войск" | SEISMOGRAPH |
-
2012
- 2012-09-27 RU RU2012141434/28A patent/RU2592752C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2349934C1 (en) * | 2007-08-08 | 2009-03-20 | Институт физики полупроводников СО РАН | Fibre optic device for linear displacement logging |
RU101848U1 (en) * | 2010-01-25 | 2011-01-27 | Антон Николаевич Кривоногов | SEISMOGRAPH |
RU107866U1 (en) * | 2011-02-22 | 2011-08-27 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Серпуховский военный институт ракетных войск" | SEISMOGRAPH |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU179738U1 (en) * | 2017-12-18 | 2018-05-23 | ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ КАЗЕННОЕ ВОЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого МИНИСТЕРСТВА ОБОРОНЫ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ | SEISMOGRAPH |
RU2727550C1 (en) * | 2020-01-24 | 2020-07-22 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Северо-Кавказский горно-металлургический институт (государственный технологический университет) | Seismograph |
RU2756487C1 (en) * | 2021-03-19 | 2021-09-30 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Северо-Кавказский горно-металлургический институт государственный технологический университет) | Seismograph |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2012141434A (en) | 2014-04-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Papp et al. | A study of the geophysical response of distributed fibre optic acoustic sensors through laboratory‐scale experiments | |
Cochard et al. | Rotational motions in seismology: theory, observation, simulation | |
NO20191402A1 (en) | Angular response compensation for das vsp | |
CA2706297A1 (en) | Method and system for evaluating the characteristic properties of two contacting media and of the interface between them based on mixed surface waves propagating along the interface | |
Glubokovskikh et al. | Downhole distributed acoustic sensing provides insights into the structure of short‐period ocean‐generated seismic wavefield | |
EP2669715B1 (en) | Methods and Systems for Computing Notional Source Signatures From Near-Field Measurements and Modeled Notional Signatures | |
RU2592752C2 (en) | Seismograph | |
US5270649A (en) | Method and apparatus for the predication of earthquakes | |
US10436926B2 (en) | Marine vibrator source acceleration and pressure | |
Chi et al. | Tamao travel time of sudden impulses and its relationship to ionospheric convection vortices | |
RU107866U1 (en) | SEISMOGRAPH | |
Schreiber et al. | The GEOsensor project: rotations—a new observable for seismology | |
Xu et al. | Fiber Bragg Grating low-frequency accelerometer based on spring structure | |
Araya et al. | Laser-interferometric broadband seismometer for ocean borehole observations | |
RU2461027C1 (en) | Method and apparatus for measuring gravitational acceleration | |
RU101848U1 (en) | SEISMOGRAPH | |
Simpson | Non-contact measurements to estimate the elastic properties of rocks under in situ conditions | |
MacArthur | Geophone frequency calibration and laser verification | |
GB2555909A (en) | Marine vibrator source acceleration and pressure | |
RU2329525C1 (en) | Earthquake precursor measurement system | |
Jaroszewicz et al. | Measurement of short-period weak rotation signals | |
RU2444767C1 (en) | Method to determine routes for installation of underwater pipelines and device for its realisation | |
LI et al. | Azimuthal response of the received wavefield in open and cased boreholes for dipole shear-wave reflection imaging | |
Jaroszewicz et al. | Application of fibre-optic rotational seismometer in investigation of seismic rotational waves | |
Jaroszewicz et al. | Usefulness of the fiber-optic interferometer for the investigation of the seismic rotation waves. |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160928 |