一种水平向拾震器制造技术

该拾震器在其底座上设置真空容器，在容器内的吊丝，一端固定在容器上部，另一端与扭摆杆联接，扭摆摆杆悬挂在容器内，摆杆一端与摆锤联接，另一端与平衡质量联接，在平衡质量附近设置非接触作用力发生装置。本发明专利技术可将现有水平摆拾震器的周期从１００左右提高到１０００秒以上，并具有高灵敏度，测量频带宽，高稳定性等特点。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种拾震器。目前使用的拾震器都是利用水平摆原理构成的，例如KS-1-H型水平向拾震器采用弹簧片悬挂和钢丝承重的铰链方式构成，因此，这种拾震器解决不了要求抗拉强度大而刚性系数小的矛盾；又如GS-1-H型水平向拾震器采用组合交叉弹簧悬挂结构，虽然能使固有周期有一定的增加，但由于受到水平摆这种固有结构形式的限制，使得它的稳定工作周期难以进一步提高。因此现有的水平摆周期一般在100秒左右。针对上述现有技术的缺点，本专利技术的任务是提供一种非接触外力平衡扭摆超长周期水平向拾震器。本专利技术的基本原理是建立在对传统水平摆结构的剖析基础上，图1为传统水平摆的结构原理图。摆锤质量为M，它至假定的旋转轴AB之间的距离为L0，摆锤实际旋转轴与AB轴的夹角为i，仪器底座在垂直于i角平面的倾斜角为Φ，摆杆恢复平衡状态所需的转角为α，悬丝的扭转系数为Cn，则该系统运动方程的线性近似为ML02d2αdt2+(MgL0i+Cn)α=MgL0Φ]]>水平摆周期为T=2πML02Cn+MgL0i]]>水平摆平衡点位置为α*-MgL0Φ/(Cn+MgL0i)从上面两式可以明显看出，现有水平摆拾震器存在以下两个主要问题a.水平摆的周期不可能很长。从理论上来讲，当倾角i＝0时，其周期可以达到 ；式中J为摆锤转动惯量，如果调节倾角i并使之为负值，则MgL0i表现为负扭转系数并且满足0＜Cn+MgL0i＜Cn，这意味着水平摆的最长周期可大于2π 。但在实际情况下，由于外界随机干扰和地倾斜固体潮的影响，倾角i也随之改变。为了保证Cn+MgL0i＞0总是成立，必须给予i一个合理的初值。在一般情况下，为了保证水平拾震器能长期稳定地工作，i的选取总是满足MgL0i＞＞Cn这一条件。因此，通常的水平摆的周期主要由倾角i来确定，而不是由悬丝的扭转系数Cn确定。这正是水平摆的周期不可能很长的原因。现有的水平摆的周期一般在100秒左右。如果能消除倾角i的影响，水平摆的周期将可达到1000秒以上。众所周知，水平摆拾震器对地脉动响应的灵敏度和线性响应频带宽度均正比于摆的周期。因此，增加水平摆的周期并保证它能稳定工作，对于地震研究具有非常重要的意义。b.水平摆的工作状态不稳定。前面已经讲到，倾角i的变化直接影响到水平摆周期的稳定性。相应地也使其灵敏度忽高忽低，频带宽度也随着i的变化而变化。另外i角的变化也直接影响到水平摆的平衡点位置(当另一方向的地倾角不为零时)。从运动方程来看，和i的存在还会带来非线性效应。由于水平摆拾震器的工作状态不稳定，不仅给数据的分析处理带来极大的困难，而且也降低了测量结果的可信程度。因此，本专利技术采取的技术措施为在底座8的上面置真空容器1，在真空容器1内的扭摆吊丝2，一端固定在真空容器1的上部，另一端与扭摆摆杆3连接，使摆杆3悬挂在容器1内，摆杆3的一端与摆锤4联接，另一端与平衡质量5联接，在摆杆3与吊丝2的联接处设置反射镜7，在平衡质量5附近设量非接触作用力发生装置6。装置6的作用是给平衡质量5提供一个向下的作用力，但它不与5直接接触，该力可以是电磁作用力也可以是其他性质的作用力。本专利技术具有以下优点①超长周期可将现有水平摆拾震器的周期从100秒左右提高到1000秒以上。②高灵敏度对震前微弱地脉动检测的灵敏度比现有水平摆拾震器提高10-30倍。⑧测量频带宽；线性响应频带朝低频方向拓宽到1mHz左右，故对长周期远距高的地震波更敏感。④高稳定性本专利技术的水平向拾震器只有一根悬线，整个摆系统竖直在重力场中。 附图说明如下附图1传统水平向拾震器结构原理图附图2本专利技术水平向拾震器结构原理图权利要求1.一种水平方向的拾震器，它由扭摆吊丝、扭摆摆杆、摆锤、底座构成，其特征为所述底座(8)上置真空容器(1)，在真空容器(1)内的扭摆吊丝(2)的一端固定在真空容器(1)的上部，另一端与扭摆摆杆(3)连接，使摆杆(3)悬挂在容器(1)内，摆杆(3)的一端与摆锤(4)联接，另一端与平衡质量(5)联接，摆杆(3)与吊丝(2)的联接处设置反射镜(7)，在平衡质量(5)附近设置非接触作用力发生装置(6)。全文摘要该拾震器在其底座上设置真空容器，在容器内的吊丝，一端固定在容器上部，另一端与扭摆杆联接，扭摆摆杆悬挂在容器内，摆杆一端与摆锤联接，另一端与平衡质量联接，在平衡质量附近设置非接触作用力发生装置。本专利技术可将现有水平摆拾震器的周期从100左右提高到1000秒以上，并具有高灵敏度，测量频带宽，高稳定性等特点。文档编号G01V1/16GK1142615SQ9610220公开日1997年2月12日 申请日期1996年1月22日 优先权日1996年1月22日专利技术者罗俊, 范淑华, 吴书朝 申请人:华中理工大学 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水平方向的拾震器，它由扭摆吊丝、扭摆摆杆、摆锤、底座构成，其特征为所述底座（８）上置真空容器（１）．在真空容器（１）内的扭摆吊丝（２）的一端固定在真空容器（１）的上部，另一端与扭摆摆杆（３）连接，使摆杆（３）悬挂在容器（１）内，摆杆（３）的一端与摆锤（４）联接，另一端与平衡质量（５）联接，摆杆（３）与吊丝（２）的联接处设置反射镜（７），在平衡质量（５）附近设置非接触作用力发生装置（６）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：罗俊，范淑华，吴书朝，
申请(专利权)人：华中理工大学，
类型：发明
国别省市：42[中国|湖北]