НИЗКОЧАСТОТНЫЙ СЛОЖЕННЫЙ МАЯТНИК С ВЫСОКОЙ МЕХАНИЧЕСКОЙ ДОБРОТНОСТЬЮ В ВЕРТИКАЛЬНОЙ КОНФИГУРАЦИИ И ВЕРТИКАЛЬНЫЙ СЕЙСМИЧЕСКИЙ ДАТЧИК, ИСПОЛЬЗУЮЩИЙ ТАКОЙ СЛОЖЕННЫЙ МАЯТНИК

1. Сложенный маятник с перестраиваемой частотой колебаний, включающий:
- поддержку (F);
- тестовую массу (PM);
- простой маятник (SP);
- перевернутый маятник (IP);
простой маятник и перевернутый маятник соединены одним из своих концов с тестовой массой (PM), а другим концом - с поддержкой (F) посредством соответствующих четырех систем соединения (G), причем тестовая масса не соединена с поддержкой (F) и поэтому свободно колеблется,
отличающийся тем, что:
- по отношению к равновесному статическому положению простой маятник (SP) и перевернутый маятник (IP) расположены по существу вдоль расположения направления перпендикулярного касательной к движению тестовой массы (PM) в точке геометрического центрирования по отношению к поддержке (F);
- первое средство для применения первой постоянной внешней силы в одной или более точках простого маятника (SP) и/или перевернутого маятника (IP), и/или тестовой массы (PM), по направлению касательной к движению тестовой массы (PM) в точке геометрического центрирования по отношению к поддержке (F);
- второе средство для применения второй постоянной внешней силы вдоль указанного расположения направления в одной или более точках простого маятника (SP) и/или перевернутого маятника (IP)
и/или тестовой массы (PM) для генерации локального консервативного поля предварительно определенной величины;
частота колебаний сложенного маятника является функцией указанной второй внешней силы.
β
β
α
β
2. Сложенный маятник по п. 1, отличающийся тем, что в условиях действия силы тяжести и со сложенным маятником, повернутым на веерный угол α с учетом силы тяжести g, указанная первая постоянная внешняя сила параллельна компоненте g силы тяжести вдоль направления, которое поворачивается на тот же угол α по отношению к силе тяжести, и такого, чтобы компенсировать, по меньшей мере частично, указанную компоненту g, в то время как указанная вторая постоянная внешняя сила параллельна компоненте g силы тяжести, которая перпендикулярна компоненте g.
3. Сложенный маятник по п. 1, отличающийся тем, что соединительные системы, имеющие отношение к простому маятнику (SP), включают в себя каждая одно или несколько соединений, работающих на растяжение с учетом указанной второй постоянной внешней силы, а соединительные системы, имеющие отношение к перевернутому маятнику (IP), включают в себя каждая одно или несколько соединений, работающих на сжатие с учетом указанной второй постоянной внешней силы.
4. Сложенный маятник по п. 1, отличающийся тем, что указанная первая постоянная внешняя сила получается механически предварительной гибкой соединений, их вращением, во время производственного этапа.
5. Сложенный маятник по п. 1, отличающийся тем, что указанная первая постоянная внешняя сила является магнитной силой (PM1, MG1, MG2, F2), действующей на тестовую массу (PM).
6. Сложенный маятник по п. 1, отличающийся тем, что вторая постоянная внешняя сила является магнитной силой (PM2, MCI, МС2, F3), действующей на тестовую массу (PM).
7. Сложенный маятник с перестраиваемой частотой колебаний, включающий:
- поддержку (F);
- тестовую массу (PM);
- простой маятник (SP);
- перевернутый маятник (IP);
простой маятник и перевернутый маятник соединены одним из своих концов с тестовой массой (PM), а другим концом - с поддержкой (F) посредством четырех соответствующих соединительных систем (G), тестовая масса не соединена с поддержкой (F) и поэтому свободно колеблется, соединительные системы (G), имеющие отношение к простому маятнику(PS), включают одно или более соединений, работающих на растяжение, соединительные системы (G), имеющие отношение к перевернутому маятнику (IP), включают одно или несколько соединений, работающих на сжатие,
отличающийся тем, что:
- содержит средства сконфигурированные на или подходящие для применения постоянной внешней силы в одной или более точках простого маятника (SP), и/или перевернутого маятника (IP), и/или тестовой массы (PM), в направлении касательной к движению тестовой массы (PM) в точке геометрического центрирования по отношению к поддержке (F);
частота колебаний сложенного маятника является функцией указанной внешней силы.
8. Сложенный маятник по п. 7, отличающийся тем, что указанная постоянная внешняя сила является магнитной силой (PM3, T1, MT2, F4), действующей на тестовую массу (PM).
9. Сложенный маятник по любому из пп. 1-8, отличающийся тем, что он образован из монолитного блока из материала механической обработки, представляющей собой электроэрозию.
10. Сложенный маятник по любому из пп. 1-7, отличающийся тем, что каждая из указанных соединительных систем (G) включает в себя два соединения.
11. Сложенный маятник по любому пп. 1-7, отличающийся тем, что указанные одно или более соединений являются эллиптическими соединениями.
12. Сложенный маятник по любому из пп. 1-7, отличающийся тем, что указанные соединительные системы (G) включают в себя два соединения, очерченные перемещением двух эллипсов с эксцентриситетом ε > 3,2 и имеющие взаимное расстояние d > 10 микрон.
13. Сложенный маятник по любому из пп. 1-7, отличающийся тем, что тестовая масса (PM) имеет форму, по существу, параллелепипедную с центральным отверстием, выполненным в целях снижения ее массы.
14. Сложенный маятник по любому из пп. 1-7, отличающийся тем, что расстояние между обращенными друг к другу сторонами тестовой массы (PM) или поддержки (F) и в каждом случае простого маятника (SP) или перевернутого маятника (IP) составляет, по меньшей мере, 250 мкм.
15. Датчик колебаний, в частности сейсмический датчик, включающий:
- сложенный маятник, включающий в себя тестовую массу (PM) и поддержку (F), простой маятник (SP) и перевернутый маятник (IP);
- систему для детектирования видимого смещения тестовой массы (PM) по отношению к поддержке (F)
и отличающийся тем, что сложенный маятник является сложенным маятником по любому из пп. 1-14.
16. Датчик по п. 15, отличающийся тем, что указанная система для детектирования видимого смещения тестовой массы (PM) является оптической системой и включает в себя:
- источник света, который направляет световой пучок на указанную тестовую массу (PM), а именно на
- зеркало, которое является неотъемлемой частью указанной тестовой массы (PM)
- устройство для детектирования света, отраженного указанным зеркалом;
- электронное обрабатывающее устройство для вычисления указанного видимого смещения.