專利名稱：一種水平向拾震器的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種拾震器。
目前使用的拾震器都是利用水平擺原理構成的，例如KS-1-H型水平向拾震器采用彈簧片懸掛和鋼絲承重的鉸鏈方式構成，因此，這種拾震器解決不了要求抗拉強度大而剛性系數小的矛盾；又如GS-1-H型水平向拾震器采用組合交叉彈簧懸掛結構，雖然能使固有周期有一定的增加，但由于受到水平擺這種固有結構形式的限制，使得它的穩定工作周期難以進一步提高。因此現有的水平擺周期一般在100秒左右。
針對上述現有技術的缺點，本發明的任務是提供一種非接觸外力平衡扭擺超長周期水平向拾震器。
本發明的基本原理是建立在對傳統水平擺結構的剖析基礎上，圖1為傳統水平擺的結構原理圖。擺錘質量為M，它至假定的旋轉軸AB之間的距離為L0，擺錘實際旋轉軸與AB軸的夾角為i，儀器底座在垂直于i角平面的傾斜角為Φ，擺桿恢復平衡狀態所需的轉角為α，懸絲的扭轉系數為Cn，則該系統運動方程的線性近似為ML02d2αdt2+(MgL0i+Cn)α=MgL0Φ]]>水平擺周期為T=2πML02Cn+MgL0i]]>水平擺平衡點位置為α*-MgL0Φ/(Cn+MgL0i)從上面兩式可以明顯看出，現有水平擺拾震器存在以下兩個主要問題a.水平擺的周期不可能很長。從理論上來講，當傾角i＝0時，其周期可以達到 ；式中J為擺錘轉動慣量，如果調節傾角i并使之為負值，則MgL0i表現為負扭轉系數并且滿足0＜Cn+MgL0i＜Cn，這意味著水平擺的最長周期可大于2π 。但在實際情況下，由于外界隨機干擾和地傾斜固體潮的影響，傾角i也隨之改變。為了保證Cn+MgL0i＞0總是成立，必須給予i一個合理的初值。在一般情況下，為了保證水平拾震器能長期穩定地工作，i的選取總是滿足MgL0i＞＞Cn這一條件。因此，通常的水平擺的周期主要由傾角i來確定，而不是由懸絲的扭轉系數Cn確定。這正是水平擺的周期不可能很長的原因。現有的水平擺的周期一般在100秒左右。如果能消除傾角i的影響，水平擺的周期將可達到1000秒以上。眾所周知，水平擺拾震器對地脈動響應的靈敏度和線性響應頻帶寬度均正比于擺的周期。因此，增加水平擺的周期并保證它能穩定工作，對于地震研究具有非常重要的意義。b.水平擺的工作狀態不穩定。前面已經講到，傾角i的變化直接影響到水平擺周期的穩定性。相應地也使其靈敏度忽高忽低，頻帶寬度也隨著i的變化而變化。另外i角的變化也直接影響到水平擺的平衡點位置(當另一方向的地傾角不為零時)。從運動方程來看，和i的存在還會帶來非線性效應。由于水平擺拾震器的工作狀態不穩定，不僅給數據的分析處理帶來極大的困難，而且也降低了測量結果的可信程度。
因此，本發明采取的技術措施為在底座8的上面置真空容器1，在真空容器1內的扭擺吊絲2，一端固定在真空容器1的上部，另一端與扭擺擺桿3連接，使擺桿3懸掛在容器1內，擺桿3的一端與擺錘4聯接，另一端與平衡質量5聯接，在擺桿3與吊絲2的聯接處設置反射鏡7，在平衡質量5附近設量非接觸作用力發生裝置6。裝置6的作用是給平衡質量5提供一個向下的作用力，但它不與5直接接觸，該力可以是電磁作用力也可以是其他性質的作用力。
本發明具有以下優點①超長周期可將現有水平擺拾震器的周期從100秒左右提高到1000秒以上。②高靈敏度對震前微弱地脈動檢測的靈敏度比現有水平擺拾震器提高10-30倍。⑧測量頻帶寬；線性響應頻帶朝低頻方向拓寬到1mHz左右，故對長周期遠距高的地震波更敏感。④高穩定性本發明的水平向拾震器只有一根懸線，整個擺系統豎直在重力場中。
如下附圖1傳統水平向拾震器結構原理圖附圖2本發明水平向拾震器結構原理圖
權利要求
1.一種水平方向的拾震器，它由扭擺吊絲、扭擺擺桿、擺錘、底座構成，其特征為所述底座(8)上置真空容器(1)，在真空容器(1)內的扭擺吊絲(2)的一端固定在真空容器(1)的上部，另一端與扭擺擺桿(3)連接，使擺桿(3)懸掛在容器(1)內，擺桿(3)的一端與擺錘(4)聯接，另一端與平衡質量(5)聯接，擺桿(3)與吊絲(2)的聯接處設置反射鏡(7)，在平衡質量(5)附近設置非接觸作用力發生裝置(6)。
全文摘要
該拾震器在其底座上設置真空容器，在容器內的吊絲，一端固定在容器上部，另一端與扭擺桿聯接，扭擺擺桿懸掛在容器內，擺桿一端與擺錘聯接，另一端與平衡質量聯接，在平衡質量附近設置非接觸作用力發生裝置。本發明可將現有水平擺拾震器的周期從100左右提高到1000秒以上，并具有高靈敏度，測量頻帶寬，高穩定性等特點。
文檔編號G01V1/16GK1142615SQ9610220
公開日1997年2月12日 申請日期1996年1月22日 優先權日1996年1月22日
發明者羅俊, 范淑華, 吳書朝 申請人:華中理工大學
專業數控銑床產品供應商
20年生產經驗，實力工廠，精工品質，質量有保障
