專利名稱：磁懸浮拾震器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種地震波觀測儀器，尤其是一種磁懸浮拾震器。
在地震觀測工作中地震信號的檢測是用地震計來完成的。地震計，或稱拾震器(物探中稱為檢波器)，主要有兩種結(jié)構(gòu)形式一種是利用單擺在受振動時其偏轉(zhuǎn)角度的大小與地面運動存在一定關(guān)系的原理去檢測地震的，稱為擺式地震計(或旋轉(zhuǎn)型地震計)；另一種是直接利用物體受振動時，在某方向上的運動狀態(tài)去檢測地震的，稱直線型地震計(也可視其擺長為無限長的擺式地震計)。還有一種測量地面轉(zhuǎn)動參量的扭轉(zhuǎn)型地震計。
擺式地震計(以下簡稱地震計)是由擺、換能器和阻尼器組成。它的主要作用是撿取地面的機械運動信號，并將這些信號送至放大設(shè)備或記錄設(shè)備中去。過去曾將地震計這一部分籠統(tǒng)地稱為地震儀是不妥的，因地震計僅是地震儀的一個組成部分。
地震所引起的振動一般是三維的，因此可沿立體坐標(biāo)分解成三個分量，地震觀測中通常用(水平)北南向(N-S)、(水平)東西向(E-W)、豎直向(U-D)三個分向來表示，其中豎直向也有稱其為垂直向的。
地震計的擺主要有下列幾種結(jié)構(gòu)形式(1)記錄水平向運動的擺鉛直擺、倒立擺、水平擺等。
(2)記錄豎直向運動的擺彈簧擺、格雷擺、伊文擺等。
拾震器是地震觀測的第一關(guān)鍵儀器，當(dāng)今由于計算機技術(shù)迅速發(fā)展，使得地震信號的傳輸、記錄、分析都進入了數(shù)字化時代。同時地震波理論研究也對地震波的拾取、記錄、分析提出了更高的要求。而整個觀測記錄分析系統(tǒng)中只有“擺”還在原地踏步。到目前為止，所有拾震器其中核心等效單擺物理模型都是建立在重力場概念之中?，F(xiàn)有的擺的觀測地震頻帶展寬的主要因素中一旦擺長、擺錘質(zhì)量、介質(zhì)、重力加速度確定后系統(tǒng)固有周期將不再改變。根據(jù)單擺周期的理論計算公式T＝2πl(wèi)/g，因為g在重力場中是固定不變的，要想得到較長的擺的固有周期，只有增加l值；因l與T之間的關(guān)系是一種開方比例關(guān)系，因而當(dāng)l增加時而T只是它的開方值，因此長期以來在地震觀測中要想得到較長的固有周期一直是可望而不可及的。另由于擺在重力場中其重力加速度是恒定的，其運動是一種具有一定周期的阻尼振動，由于擺在自由振動時受到的空氣摩擦產(chǎn)生的阻尼和彈簧或簧片內(nèi)耗產(chǎn)生的阻尼之和即空氣阻尼，這種阻尼對于強烈地震波對擺施加的作用力來說是非常小的，因而在地面振動停止后，擺本身的擺動不能很快停下來以等待下一個震波的來臨，為使擺快速復(fù)零，一般需在其運動過程中施加阻尼，大的阻尼對高頻段和低頻段的信號響應(yīng)較差。
本發(fā)明的目的是為了提供一種在重力場和和磁力場雙重場之中利用磁懸浮來獲得較長的變量固有周期，且無共振現(xiàn)象的磁懸浮拾震器。
本發(fā)明的目的可通過如下措施來實現(xiàn)一種磁懸浮拾震器是在支架上設(shè)有旋轉(zhuǎn)軸，在旋轉(zhuǎn)軸上通過硬支撐聯(lián)有擺捶，擺錘設(shè)在磁場內(nèi)。
旋轉(zhuǎn)軸通過調(diào)節(jié)磁場的調(diào)節(jié)裝置使磁場對擺錘作用力大小發(fā)生改變，從而可達到旋轉(zhuǎn)軸對零的目的，并可用鎖緊旋鈕鎖緊旋轉(zhuǎn)軸。
本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)具有如下優(yōu)點1、本發(fā)明將擺置于重力場和磁力場雙重場中，利用磁場對擺的磁懸浮作用來減少周期公式中的重力加速度，從而可達到延長擺的周期的目的，可使擺長在恒量時，可獲得較長的振動周期。
2、本發(fā)明的擺在磁懸浮力作用下，擺的回零力矩始終是變量，因而擺的固有周期始終是變量，因而擺不產(chǎn)生共振現(xiàn)象，可快速回復(fù)零位，不影響對下一次震波的觀察，可實現(xiàn)對地震波的全頻帶觀測。
3、本發(fā)明的擺在觀測地震波時，由于其周期為變量周期，因而阻尼可取得很小或不設(shè)，這樣本發(fā)明對高頻段及低頻段都有很好的響應(yīng)，其相位特性和初動特性好可利于震動信號的拾取。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖1-旋轉(zhuǎn)軸 2-擺捶 3-磁場 4-磁場調(diào)節(jié)裝置 5-支架圖2是本發(fā)明旋轉(zhuǎn)軸的對零裝置結(jié)構(gòu)示意圖6-對零滑塊 7-彈簧 8-鎖緊旋鈕K圖3是本發(fā)明單擺曲線與傳統(tǒng)擺曲線對照4是本發(fā)明與傳統(tǒng)擺的頻率特征對照曲線圖本發(fā)明還將結(jié)合實施例作進一步詳述參照圖1，一種磁懸浮拾震器是在支架5上設(shè)有旋轉(zhuǎn)軸1，在旋轉(zhuǎn)軸1上通過硬支撐聯(lián)有擺捶2，擺錘2設(shè)在磁場3內(nèi)。所述的磁場3設(shè)在支架5上，磁場3上還聯(lián)有磁場調(diào)節(jié)裝置4。參照圖2，在旋轉(zhuǎn)軸1的一端設(shè)有對零滑塊6，對零滑塊6的一側(cè)設(shè)有彈簧7，在對零滑塊6上還設(shè)有鎖緊旋鈕k8。
在磁場3的擺錘2相對側(cè)還設(shè)有磁場信號接收裝置6。
權(quán)利要求
1.一種磁懸浮拾震器，其特征在于在支架(5)上設(shè)有旋轉(zhuǎn)軸(1)，在旋轉(zhuǎn)軸(1)上通過硬支撐聯(lián)有擺捶(2)，擺錘(2)設(shè)在磁場(3)內(nèi)。
2.如權(quán)利要求1所述的磁懸浮拾震器，其特征是磁場(3)設(shè)在支架(5)上，磁場(3)上還聯(lián)有磁場調(diào)節(jié)裝置(4)。
3.如權(quán)利要求1所述的磁懸浮拾震器，其特征是在磁場(3)的擺錘(2)相對側(cè)設(shè)有磁場信號接收裝置(6)。
4.如權(quán)利要求1所述的磁懸浮拾震器，其特征在于在旋轉(zhuǎn)軸(1)的一端設(shè)有對零滑塊(6)，對零滑塊(6)的一側(cè)設(shè)有彈簧(7)，在對零滑塊(6)上還設(shè)有鎖緊旋鈕k(8)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種磁懸浮拾震器是在支架上設(shè)有旋轉(zhuǎn)軸,在旋轉(zhuǎn)軸上通過硬支撐聯(lián)有擺捶,擺錘設(shè)在磁場內(nèi);本發(fā)明改變了傳統(tǒng)拾震器的設(shè)計觀念,由增加擺長改為減少擺捶的重力加速度,將擺設(shè)在重力場和磁力場之中利用磁懸浮來獲得較長的變量固有周期,且無共振現(xiàn)象。
文檔編號G01V1/16GK1346060SQ0011383
公開日2002年4月24日 申請日期2000年9月22日 優(yōu)先權(quán)日2000年9月22日
發(fā)明者李鋼 申請人:李鋼