173035. lajstromszámú szabadalom • Berendezés alacsonyfrekvenciás mechanikai rezgések sebességének mérésére
magyar NÉPKÖZTÁRSASÁG SZABADALMI LEÍRÁS SZOLGÁLATI TALÁLMÁNY Bejelentés napja: 1975.1. 9. (BA-3186) Közzététel napja: 1978. VIII. 28. 173035 Nemzetközi osztályozás: GOI V 1/18 ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL Megjelent: 1980. IV. 30. Feltalátók: Szabadalmas: Meckl Ferenc oki. fizikus, Tatabánya, Bányászati Kutató Intézet, Ruk Péter oki. villamosmérnök, Tatabánya, Budapest Berendezés alacsonyfrekvenciás mechanikai rezgések sebességének mérésére 1 A találmány tárgya berendezés alacsonyfrekvenciás mechanikai rezgések sebességének mérésére. A talajnak valamilyen okból bekövetkező mechanikus rázkódása a környező objektumokban - azok állagától függően — károkat okozhat. A rázkódás 5 nagyságának mérésére általában úgynevezett geofonokat használnak. Az épületekre különösen azok az alacsonyfrekvenciás rezgések veszélyesek, amelyek ezen épületek saját frekvenciájával egy nagyságrendbe esnek. A megengedhető mértékű rezgéseket az egyedi 10 előírások országonként különféleképpen határozzák meg. Magyarországon a megengedhető legnagyobb rezgési sebességre vonatkoznak az előírások. A sebességérzékeny geofonok rugóból és ehhez rögzített tömegből állnak, amely utóbbi egy vagy több, rendsze- 15 rint két, mérőtekercset hordoz. A mérőtekercs állandó mágnes által keltett homogén mágneses térben mozog és benne a mozgás sebességével arányos jel indukálódik. A geofon által leadott jel nem lineáris függvénye a rezgési frekvenciának, mivel a mechanikai 20 sajátfrekvencia környezetében rezonanciajelenség lép fel és a kimenőjelben haranggörbeszerű csúcs jelentkezik. Ezt a csúcsot a sajátfrekvencia csökkentésével el lehet tolni, illetve a lengőrendszer csillapításával „össze lehet nyomni”. Mivel az ismert megoldások 25 (pl. folyadékos, ellenállásos vagy örvényáramú csillapítás) nem teszik lehetővé a szükséges mértékű linearizálást, eddig a mechanikai sjgátfrekvenda minél alacsonyabb értékre való leszorításával próbáltak alacsonyfrekvenciás mechanikai rezgések sebességének 30 173035 2 mérésére alkalmas geofonokat készíteni. A sajátfrekvenciát ismert módon úgy csökkentik, hogy igen lágy (kis rugóállandójú), tehát nagy átmérőjű (pl. 12 cm) és a lehetőség határáig vékony anyagú rugót és viszonylag nagy tömeget alkalmaznak. A kívánt alacsony sajátfrekvenciát azonban csak rendkívül precíz és mindenféle mechanikai behatásra igen érzékeny (sérülékeny) kivitelű geofonnal tudták elérni. Az ilyen geofonok előállítási költsége igen magas, kezelésük igen nagy gondosságot igényel, méreteik a rendkívül lágy rugó szükségszerűen nagy átmérőjéből eredően egy bizonyos határ alá nem csökkenthetők és így kombinált műszerbe nem építhetők be. A feladat alacsonyfrekvenciás mechanikai rezgések sebességének mérésére olyan berendezés létrehozása, amelynek azonos sajátfrekvencia és optimális csillapítás mellett lényegesen kisebbek a méretei és kisebb a súlya, mint az ismert berendezéseké, ezen túlmenően kevésbé érzékeny durva mechanikai behatásokra és előállítási költségei is lényegesen kisebbek. A feladat találmány szerinti megoldása berendezés alacsonyfrekvenciás mechanikai rezgések sebességének mérésére, amelynek rugóhoz kapcsolt lengő tömege és legalább két, a lengő tömeggel mechanikai kényszerkapcsolatban lévő tekercse, a tekercseknek pedig állandómágneses anyagból lévő, a tekercsektől mechanikailag független magja van, amely berendezésnek a találmány értelmében mérőtekercse és visszacsatolótekercse van, a mérőtekercs vezérelhető áramgenerátor vezérlő bemenetére van csatlakoztatva,
