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    公开号:WO1991011737A1
    申请号:PCT/JP1990/001702
    申请日:1990-12-26
    公开日:1991-08-08
    发明作者:Hiroo Iwabuchi；Ryoichi Koga；Takashi Uno；Tokuyoshi Oohashi
    申请人:Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.；
    IPC主号:G01V1-00
    专利说明:
    [0001] 明 細 書 ' 発明の名称
    [0002] 地震検出装置
    [0003] 技術分野
    [0004] 本発明は地震動を検知する感震器と、 こ の感震器からの信号 を処理する信号処理手段で構成される地震検出装置に関する も のである。
    [0005] 背景技術
    [0006] 従来、 地震動に感知する感震器と しては、 感震器を内蔵する 機器に対する物体の衝突等による衝撃震動と地震動とを区別す るために、 地震動以外の振動では一般的に地震動の時よ り振動 周波数が高 く なる こ とを利用してこれらの 2 つの周波数帯に固 有搌動数を有する 2 つの振動系を組み合わせたものがあった。
    [0007] この例と して第 1 0 図に示すものがある。 感震器 2 0 はケ一 ス 2 1 の内部底面の中央部に形成した上端部の径が小さな凹み 2 2 を有するすり鉢状の振動面 2 3 と、 この振動面 2 3上を転 動自在に往復運動する比較的大きな鐧球 2 4 と、 鐧球 2 4 の転 動によって上方に移動する滑動片 2 5 と、 こ の滑勳片 2 5 を垂 直方向に擢動自在に支持する滑動片ガイ ド 2 5 a 、 2 5 b と、 滑動片 2 5 によ り押し上げられる可動接点 2 6 と、 可動接点 2 6 が押し上げられた時接触する固定接点 2 7 とから構成され ている。
    [0008] 上記構成において、 すり鉢状の振動面 2 3 の中央の凹み 2 2 に拘束されている鐧球 2 4 がある一定のガル値以上の振動を受 ける と、 こ の凹み 2 2 から飛び出し振動面 2 3 上を往復運動す る。 こ の時、 鐧球 2 4 の転動によ って可動接点 2 6 が上方に移 動し固定接点 2 7 と接触して リ 一 ド線 2 8 よ りオ ン · オ フ信号 を発生する。
    [0009] この.従来の感震器 2 0 の鐧球 2 4 の動きを支配する振動系は- 第 1 1 図に示すよう に振動面 2 3 を球面に置き換えた時の曲率 と鐧球 2 4 の大きさから決定される比較的低い固有振動数 （例 えば 4 Hz程度 を有する振動系 A と、 振動面 2 3 中央の凹み 2 2 の上端部の径と鐧球 2 4 の大き さから決定される比較的高 い固有振動数 （例えば 1 2 Hz程度） を有する振動系 Bから構成 される。 したがって、 鐧球 2 4 が地震波帯 （ 1 4 Hz ) で動作 する ときは、 振動系 B のレベルで凹み 2 2 を飛び出し、 その後 は振動系 Aの動作レベルの方が低いため振動系 Aに移行して振 動面 2 3上を往復運動する。 また、 鐧球 2 4 が地震動以外の衝 撃波带 （例えば 5 Hz以上） で動作する とき は、 振動系 B の レべ ルで凹み 2 2 を飛び出しても、 振動系 Aの動作レベルの方が高 いため振動系 Aの動作レベル以上の加振力にならない限り振動 系 Bから振動系 Aには移行せず、 振動面 2 3 上を往復運動する と ない。
    [0010] 但し、 実際の衝撃時等の振動は地震波帯に近い周波数の場 .
    [0011] α もあり、 また 5 Hz以上の周波数でも振動系 Αの動作レベルを越 える加振力となる場合もあるため、 さ らに第 1 2図に示すよう に感震器 2 0 のリ ー ド線 2 8 に信号処理手段 2 9 を接続して、 こ れによ り感震器のオ ン · オ フ信号を処理し、 規定の時間幅 (例えば 4 0 ffls ) 以上のオ フ時間を問に挟んで規定の時間幅 (例えば 3 0 ms ) 以上のオ ン時間のパルスが規定の時間 (例え - i 5
    [0012] ば 3秒） 以内に規定の回数 （例えば 5 回） 以上あれば、 これを 地震動と判定するよ う に していた。 ォ ン時間およびオ フ時間の それぞれの規定の時間幅は地 波よ り高い周波数成分を有する 衝撃波等での信号を検出しないよ う な値に設定してあるが、 ォ
    [0013] 5 ン時間およびオ フ時間の長さにはばらつきがあるためいずれも ある程度の余裕を と つている。 例えば、 オ ン時間およびオ フ時 間の規定時間幅をそれぞれ 5 0 msおよび G 0 msと した場合
    [0014] 1
    [0015] —— : ^ 4.5 ( Hz )
    [0016] C O.0 5 + 0.0 6 ) ^ 2 であるから、 原理的には 4 . 5 Hz以上の周波数の振動を検出し ないのである力く、 実際にはオ ン時間およびオフ時間の長さにば らつきがあるため肝心の地震動をも検出しな く なって しま う恐 れがある。 したがって、 前記のオ ン時間およびオ フ時間の規定 5 時間幅は余裕をと つて例えばそれぞれ 3 0 msおよび 4 0 msと し
    [0017] 1
    [0018] ^ 7 C Hz
    [0019] C O.0 3 + 0.04 ) χ 2 よ り、 7 Hz以上の周波数の振動は検出しないよ う に している。 0 また、 オ ンのパルスの回数と これをカ ウ ン トする規定時間は地 震波帯に近い周波数を有する衝撃波等を検出しないよ う な値に
    [0020] At レ '、 レ、 ！ >
    [0021] 上記のよう な従来の感霞器では、 2 系統の振動系が同一振動 面上に存在するため本質的に振動が不安定となる要素があつた それは鐧球 2 が振動系 Aで振動している と き、 振動の途中で は振動面 2 3 の中央の凹み 2 2 を通過する瞬間があるため、 こ のとき一度振動系 B に戻る こ とになり、 これが 2 つの振動系の- 干渉を起こ していたこ と、 また鐧球 2 4 が振動系 Aで振動して いる ときは四み 2 2 の上端部の径が小さいため、 鐧球 2 4 の重 心は凹み 2 2 の範囲から常に外へ飛び出して働いており、 これ が凹みを通過する際に鐧球 2 4 の運動の方向を変化させたり、 あるいは回転運動を誘発させたりする こ とになつていだためで ある。 . また、 地震検出シ ス テムに対して要求される性能と して地震 波を確実に検出する機能の他に、 感震器が内蔵される機器に対 して物体が衝突した こ とによる振動と地震波とを区別する能力 がある。 感震器が内蔵される機器が、 しっかり と固定されてい る場合には衝撃による振動も少な く 、 またこの振動の周波数も 地震波と比較して十分に高 く 、 区別は容易である。 一方、 こ の 機器が配管などでゆる く 固定されてい る場合には、 振動も大き く また振動数も地震波に近 く な つて く るため、 区別は難し く な つて く る。 地震波を確実に検出し、 しかも衝撃波と地震波とを 区別す る に は、 感震器の周波数特性が地震波帯 （ 1 . 4 〜 3 . 3 Hz ) で フ ラ 'ノ ト な特性をもち、 衝撃波带 （例えば 5 Ik以 上） の手前で急峻に立ち上がる特性が必要である。 このような 特性を単一の振動系で実現する こ とは難し く 、 さ きに述べたよ う な感震器の振動系は 2 系統の振動系を達成して、 こ の特性を 実現しょう と したものであった。 この従来の感震器の振動系の 特性について第 1 1 図を用いて述べる。 振動系 Aの固有振動数 は例えば 4 Hz程度であり、 振動系 Bの固有振動数は例えば 1 2 Hz程度である。 振動子 2 4 が地震波帯で動作する とき は、 この 帯域では句配が緩い特性を有する振動系 B の レベルで凹み 2 2 を飛出し、 その後は振動系 Aの動作レベルのほう が低いため振 動系 Aに移行し、 接点 2 6 を 0 ' しながら往復振動をする。 周 波数が高 く な って振動系 Aの勳作レベルのほう が高 く なる と振 動系 Bから振動系 Aには同一加振力では移行しない。 振動系 A で振動しないと接点は 0 N しないため動作点は振動系 Aに移行 して急峻に立ち上がる。
    [0022] こ の連成振動系は、 同一振 5動面上に 2 系統の振動系が存在す0 るため振動が本質的に不安定となる要素があった。 これは振動 子 2 3 が振動方向に対して本来 3 6 0 度の自由度を有している ため、 振動方向に対して僅かのか く 乱があれば振動が不安定に なり やすいこ と、 そ して従来例に示されたよ う に振動面 2 3 の 中央に囬み 2 2 がぁれば、 こ の凹み 2 2 を通過する際に方向を rr. 変化させたり、 あるいは振動子 ·2 3 の回転運動を誘発したり す るためである。
    [0023] 地震波と衝撃波とを、 信号処理手段 2 8 側で区別する手段と して、 感震器 2 0 からの 0 Ν、 0 F F信号のパルス幅の下限値 を設定しこ の下限値以下のパルスは検出 しない方法がと られて いる。 しかし実際には、 感震器からの 0 Ν、 0 F F信号のパル ス幅にはバラ ツキがあり、 かなり余裕を も って上記下限値を設 定する必要があるため、 周波数フ ィ ルタ 一と しては、 特に地震 波帯に近い衝撃波に対しては効果がなかつた。.
    [0024] ま た、 実際の衝撃試験を行な っ て耐衝撃性が悪いの は、 第 1 3 図に示すよ う に、 衝撃波がだんだん減衰して信号パルスが 消える前後であ り、 これは振動子の動きが弱く な り不安定とな つて、 信号パルスのぬけが生じ等価的に周波数が低下し、 上記 周波数フ ィ ルターにかからな く なる場合である。
    [0025] 発明の開示
    [0026] そこで本発明は、 感震器に要求される特性を満足させる振動 系を得る こ と、 特に複数の振動系が存在しても安定な振動系を 得る こ とを第 1 の目的とする。
    [0027] 第 2 の目的は 撃波帯域で特徴的な信号パルスを発生させる こ とである。 具体的には信号パル スの 0 F F幅がかな り短く な る ような信号を出させ等価的に高い周波数と して地震波との区 別を容易と し、 かつ減衰していっ た時の信号パルスのぬけが生 じに く い感震器を得る こ とにある。
    [0028] 第 3 の目的はこのような感震器からの信号を処理する信号処 理手段に最適な検出を提供する こ とにある。
    [0029] そ して上記第 1 の目的を達成するために本発明は感震器の基 本振動系を液滴状の水銀の底部を支持した、 水銀の表面張力に よるパネによる振動系で構成したものである。
    [0030] また第 2 の目的を達成するために、 本発明は衝撃波の周波数 帯域で、 液滴状の水銀と これを囲む電極とが当接し共振を起こ すよ うな振動系を構成したものである。
    [0031] さ らに第 3 の目的を達成するために本発明は適合するパルス と認める信号パルスの 0 N幅と 0 F F幅、 および地震と判定す るパルス数を最適化したものである。
    [0032] さ らに第 2 の目的を達成するために本発明は、 中央に向かつ てなだらかな下り勾配も持つ振動面の中央に設けた凹みに水銀 を置き、 前記水銀の周囲に常時は前記水銀と接触せず振動時の み当接する電極を設けた感震器と、 前記感震器のオン · オフ信 号を処理して地震と判定する信号処理手段を備えたもので、 前 記水銀の量を 0 . 4 〜 0 . 5 g と し、 前記凹みの深 さ を 0 . 4 5 〜 0 . 5 5 随と し、 前記凹みの底部を開口部よ り小さ く する と共に壁面をテーパ状に し、 前記凹みの底部の内径を 2 . 5 〜 3 . 0 咖と し、 前記水銀と前記電極との距離を 0. . 5 〜 1 . 5 誦と したものである。
    [0033] 本発明の地震検出装置を構成する感震器は、 振動系を、 液滴 状の水銀の底部を支持した水銀の表面張力によるパネによる基 本振動系と、 水銀の転動による振動系で構成する。 これら 2 つ の振動系は前者は表面張力という一種のバネ系で構成され、 後 者は重力によ り動作するため動作原理が異なり、 同一振動面上 で動作しても、 互いに干渉する こ とはない。 また表面張力によ るパネ系は主と して水銀の物性値のみに依存するため安定であ る。 転動による振動系も水銀球の重心の移動範囲が主と して振 動面の中央の凹みの範囲にあ り、 転動運動自体も比較的安定な 範囲内を動く こ とになる。
    [0034] また、 衝撃波帯では液滴状の水銀が電極と当接して共振を起 こすよう構成されている。 この水銀は電極と衝突した衝撃で楕 円形状に変形し、 その後楕円の長軸と短軸とを交換するよ うな 形で電極を移動するため、 電極と水銀球の距離は等価的に短か く な り 、 信号パルスの◦ F F時間がかな り短かく なる。 またこ の共振現象は、 水銀球が電極からエネルギーを貰って起こ って いるため、 加振力が減衰して、 いったん水銀球が電極から離れ る と振動は-急速に減衰する。
    [0035] さ らに適合するノ ルス と認める信号パルス の O N幅と O F F 幅および地震と判定するパルス数を.最適化したため、 こ の 3 種 の振動系を有する感震器の信号パルスの地震波と衝撃波との判 定ができる。 - 図面の簡単な説明
    [0036] - 第 1 図は本発明の一実施例における地震検岀装置の要部断面 図、 第 2図は同振動系動作説明図、 第 3図は同装置の構成図、 第 4 図は同振動系特性説明図、 第 5図は同振動系での水銀の変 ^状態説明図、 第 6 図は同感震器の衝撃波特性説明図、 第 7図 は同他の実施例を示す感震器の凹みの拡大説明図、 第 8 図は第 3図の構成図における具体的なブロ ッ ク図、 第 9図は第 8図の ブロ ッ ク図におけるタ イ ムチ ャ ー ト 、 第 1 0図は従来例におけ る感震器の要部断面図、 第 1 1 図は同感震器の振動系の特性説 明図、 第 1 2図は同プロ ッ ク図、 第 1 3 図は同感震器の衝撃波 特性説明図である。
    [0037] 発明を実施するための最良の形態
    [0038] 以下、 本発明の実施例を添付図面に基づいて説明する。 第 1 図において、 感震器 1 は水銀 2 を保持しているポ ソ ト 5、 その 蓋 9、 そ してポ ッ ト 5 内に位置する電極 6 から構成されている そ して、 感震器 1 は振動子となる液滴状の水銀 2 を中央に向か つてなだらかな下り勾配をもつポ ト 5 の振動面 3 の中夹の み 4 に置いている。 凹み 4 はその底部 4 a が開口部 4 b より も さ く して、 テーパ状の壁面 4 c を構成し水銀 2 を側方からも 支持し、 水銀 2 を安定に保持するよう構成される。 また、 第 2 図に示す水銀 2 の重量 W、 凹み 4 O深さ h と底 g「 4 a の直径 D は、 水銀 2 を四み 4 に置いた と き開口部 4 b から 水錕 2 が一部はみ出すよ う にそれぞれ次のよ う に決定されてい 。
    [0039] ' W = 0 . 4 〜 0 . 5 g
    [0040] h = 0 . 4 5 〜 0 . 5 5 nun
    [0041] D = 2 . 5 〜 3 . O mni
    [0042] 振動面 3 はさ らに外周部が円筒状に立上がり 、 ポ ッ ト 5 を搆 成する。 ま た水銀 2 と所定の BI隔を設けた円周状に設け られた 電極 6 が導電性のステー 7 に支持され、 こ のステ— 7 はさ らに 絶縁体のガラ ス シール 8 を介して蓋 9 に固定され、 さ らに こ の 蓋 9 はポ ッ ト 5 と溶着される。 ポ ッ ト 5 は導電性の材料で水錕 とアマルガムを生成しに く い材料 （例えば鉄） で作られ、 さ き の電極 6 と対の電極を構成する。 感震器 1 よ り の信号はステー 7 とポ ッ ト 5 に リ ー ド線 1 0 a 、 1 0 b を各々接続して取り 出 す。 リ ー ド線 1 0 a 、 1 0 b は第 3 図に示すよ う に信号処理手 段 1 1 に接続されている。 そ して第 2 図に示す水銀 2 と電極 6 との距離 d s は、 後で述べる水銀 2 と電極 6 とが衝突する こ と で構成される第 3 の振動系が衝撃波の地震波に近い領域で発生 する よ う に
    [0043] d s = 0 . 5 〜 1 . 5 mm
    [0044] に決定されている
    [0045] 次に こ の - 実施例における作用について述べる。
    [0046] 本実施例は上記 した構成によ って、 水銀 2 の重量を球状を呈 する （約 0 . 3 g ) よ り 少し多めの 0 . 4 〜 0 . 5 g に し、 凹 み 4 の大き さを上記のよ う に して水銀 2 を置いた と き に開口部 4 力、ら一部はみ出すよう にする と共に凹み 4 の底部 4 a を開 口部 4 b より小さ く してその壁面 4 c をテ一パ状にし、 水銀 2 を安定に保持するよう に している。
    [0047] 即ち、 水銀 2 は開口部 4 bから振動面 3 につらなる境异で変 形するが、 この変形が水銀 2 の全周にわたり均一に変形するよ う水銀 2 の表面張力が作用するため水銀 2 は凹み 4 の中-央に位 置する と共に、 こ こで表面張力による振動系の境界条件が決定 され第 1 の振動系を構成する。
    [0048] 本実施例の感震器 1 .の水銀 2 の動きを支配する第 1 の振動系 とは、 水銀 2 の底部を凹み 4 に保持したまま上部のみを振動さ せる水銀の表面張力による一種のバネ系で構成される。 - また、 水銀 2 は加振力により転がって第 2 の振動系を構成す る。 この第 2 の振動系とは、 水銀 2 が凹み 4 から転がり 出る水 銀の転動による ものである。
    [0049] これら 2 つの振動系は前者は表面張力により動作するのに対 し、 後者は重力により動作する もので、 それぞれ動作原理が異 なっているため、 同一振動面上で動作しても互いに干渉する こ とはない。 また表面張力によるバネ系の振動は主と して水銀の 物性値のみに依存するため安定である。 さ らに転動による振動 も、 凹み 4 の底部の内径を 2 . 5 〜 3 . 0 咖と し、 水銀 2 とそ の周 Sに設けた電極 S と の距離をそれよ り 小さ い 0 . 5 〜 1 . 5 讓と しているため、 水銀球の重心の移動範囲が主と して 振動面の中央の凹みの範囲に止ま り、 比較的安定な転動を行う 第 2 の振動系では、 水銀 2 は加振力によって転がってこ の凹 み 4 から出よ う とするがこの振動系の固有振動数も こ 0四み 4 の形状と水銀 2 の重量 Wで決定される。 こ の四み 4 から水銀 2 が飛び出す際の固有振動数は地震波帯での感度均一性を確保す るため 1 0 Hz以上に設定する こ とが望ま しい。
    [0050] また、 水銀 2 の重量および水銀 2 と電極 6 との-距離等を上記 のよ う に しているため、 衝撃波帯のう ちで特に地震波帯に近い 周波数の衝撃波では水銀 2 が電極 6 に強 く 当接する こ とによ つ て電極 6 に反発される共振現象を引き起こすよ う になる。 これ が水銀と電極の共振による第 3 の振動系を構成し、 こ の とき水 銀 2 は電極 6 と衝突した衝撃で上から見る と楕円形状に変形し . その後、 楕円の長軸と短軸とを交換するよ う な形で電極の間を 移動する。
    [0051] 以上のよう に、 本実施例では感震器 1 に水平な加振力が加え られる と感震器 1 の振動子である水銀 2 は 3種類の振動系で振 動する こ とになる。 第 1 の振動系は水銀 2 の表面張力をバネ と した振動系であり、 共振点を 8 Hz〜 1 0 Hz程度に設定している ので、 地震波带では比較的動きに く く 、 周波数が高 く なれば動 きやす く なる性 ©を もつ。 第 2 の振動系は水銀 2 が凹み 4 で転 動する こ とで生ずるいわゆる振子振動系であり、 実際には共振 点の周波数を高 く して地震波帯での感度を均一化し、 一定の加 振力まで水銀 2 を保持する働きをする。
    [0052] 地震波帯では、 こ の第 1 の振動系と、 第 2 の振動系が連成し て動作する。 すなわち、 水銀 2 が表面張力でゆれつつ転動し複 数の電極 6 間を往復す る。 第 4 図に第 1 の振動系の共振点を 1 0 Hzと した時の第 1 と第 2 の振動系に注目 した感震器 1 の動 作特性を示す。 共振点が 1 0 ¾の第 1 の振動系のみでは、 動作 点は非常に上がるが、 これに転動による第 2 の振動系が加わり 実際の動作点と している。 水銀 2 と電極 G との間隔は第 4 図の 例では 0 . ？ 誦しかな く 、 電極 6 と水銀 2 との距離が特性に与 える影響は大きい。 この影響は振動系が加振力に-対して リ ニア な特性をもっているほど大き く なる。 この感震器 1 の場合リ ニ ァな特性を有する第 1 の振動系では動作せず、 ある一定の加振 力から飛び出す特性を持つ第 2 の振動系が働いて初めて動作し、 かつ地震波帯では転動による第 2 の振動系の役割が比 的大き いため、 水銀 2 と電極 6 との距離 d s による動作点のバラ ッキ が大幅に低減される。
    [0053] 第 3 の振動系は水錕 2 が電極 6 に強く 衝突した時に生ずる液 滴状の水銀 2 の表面張力で生ずる液滴と しての振動である。 こ の振動系は水銀 2 の重量 W、 表面張力、 水銀 2 と電極 6 との距 離 d s 、 電極 6 の形状等を主な振動パラ メ ータ と し、 水銀 2 は 電極 6 から直接振動エネルギーを莨う ため、 共振時には激しい 振動となる。 この振動パターンを第 5図に示す。 水銀 2 は電極 6 に衝突する と電極 6方向に厚さを薄く したのち、 表面張力で 反発して楕円体钛に伸びる。 この振動モー ドは、 基本的に液滴 の表面張力による振動の 2次のモー ドに対応する と考えられる , この振動モー ドが発生する と電極 6 と水銀 2 との距離は非常に 接近する。 したがって、 感震器 i のオ ン * オフ信号のオフ時間 幅が大幅に短 く なり 、 こ の時の振動の周波数を信号処理手段 1 1 で判断する とき は等価的に高い周波数とみなすから、 地震 波帯に近い周波数の衝撃波であってもこれを地震と誤判定する .し 14- ， ) s また、 こ の共振現象は、 水銀球が電極からヱ ルギ一を貰つ て起こ っているため、 加振力が減衰して、 いったん水銀 2 が電 極 6 から離れる と振動は第 6 図に示すよ う に速やかに減衰する < そのため、 衝撃時の振動が減衰して感震器 1 のオ ンパルス信号 が消えかかつたときにォ ンパルスめ抜けが生じて信号処理手段 1 1 が等価的に低い周波数の地震動と誤判定する こ と もない。 また、 感震器 1 からの信号パルスはマイ ク ロ コ ン ピュータよ り なる信号処理手段 1 1 に入力される。 こ の信号処理手段 1 1 は第 S 図に示すよ う に 3 秒間の信号をだすタ イ マ 1 2 、 信号パ ノレス の 0 N 、 0 F F の幅を判定する フ ィ ルタ ーを含む判定回路 1 3 、 パルス数カ ウ ン ト回路 1 4 、 そ して A N D回路 1 5 を も つて構成している。 そ して、 信号パルスが感震器 1 から入力さ れる とパルス の 0 N幅の下限値 T n 、 O F F幅の下限値 Τ ί よ り長いかを判定回路 1 3 で判定し、 これを満足していれば 1 ノ ルス と してパルス数カ ウ ン ト回路 1 4 を検出し、 これが 3 秒の タ イ マ 1 2 による規則時間内に規定回数発生すれば地震波と判 定する。 そして、 実施例では衝撃波を検出しないよ う にするた め、 感篇器 1 の 0 Ν · 0 F F信号が 4 0 ms以上の 0 F F時間を 間に挟んで 4 0 ms以上の 0 N時間のパルスを 3秒以内に 3 回以 上含んだ時、 これを地震波と判定するよ う に している。
    [0054] さ らに、 凹み 4 の中でも特に重要なものは凹み 4 の水銀 2 を 側方から支える壁面 4 c の形状であり 、 第 7 図に示したものは 壁面 4 c の傾斜角度 を特に水銀の濡れ角度に近い
    [0055] 6 = 4 0 〜 5 0 度 と したもの-である。 このよう にすれば壁面 4 c の前面が水銀 2 と均等に接して保持する こ とができ るため、 振動系の安定化に より一層機能する こ とができ る。 .
    [0056] 産業上.の利用可能性
    [0057] 以上のよう に本発明は、 感震器の振動系を、 液滴状の水銀の 底部を支持した水銀の表面張力によるパネによる基本振動系と、 水銀の転動による振動系で構成し、 これら 2 つの振動系は前者 は表面張力という一種のバネ系で構成され、 後者は重力により 動作するため動作原理が異なり、 同一振動面上で動作しても、 互いに干涉する こ とはな く 安定した振動系が得られる。
    [0058] また、 衝撃波帯では液滴状の水銀が電極と当接して共振を起 こすよ う構成され、 信号パルス の 0 F F時間がかなり短かい、 特徴のある信号を発生する こ とができる。 またこの共振現象は. 水銀球が電極からエ ネ ルギーを ¾'つて起こ つているため、 加振 力が減衰して、 いったん水銀球が電極から離れる と振動は速に 減衰し、 衝撃波帯での特徴ある信号のパター ンを く ずすこ とは ない。
    [0059] さ らに信号処理手段で適合するパルス と認める信号パルスの 0 F F幅の下限値を設定したため、 衝撃波帯での特徴ある信号 と地震幅とを容易に区別する こ とができる。
    权利要求:
    Claims
    ' 請 求 の 範 圃
    液滴状の水錕の衷面張力による振動系と、 前記水銀の転動 による振動系が、 地震波の主要周波数範囲で連成した振動 系をし有する感震器と、 この感震器からの信号を地震と判定
    ヽノ
    する信号処し 理手段を備えた地震検出装置。
    請求の範囲第 1 項記載において、 液滴状の水銀の表面張力 による振動系は、 中央に向かってなだらかな下り勾配を持 つ振動面の中央に設けた凹みに前記水銀を置き、 こ の凹み から前記水銀を一部はみださせて構成した地震検出装置 - 3 液滴状の水銀と、 こ の水銀と所定の間隔をあけた複数の電 極とで構成する振動系が、 地震波の主要周波数範囲よ り も 高い周波数領域で共振を起こす振動系を有する感震器と、 こ の感震器から発生する信号パルスの検出時に◦ F F のノ、' ルス幅に下限値 T f を設け、 オ フのパルス幅が T f 以下で あれば信号パルス と認めない信号処理方法を有する信号^ 理手段とを有する地震検出装置。
    請求の範囲第 2 項記載において、 振動面の中央に設けた凹 みの壁面の角度を この凹みに置かれる水銀の濡れ角度にほ ぼ等 > ノ )
    レ ヽ し た地震検出装置
    5 中央に向かってなだらかな下り 勾配を持つ振動面の中央に 設けた凹みに水銀を置き、 前記水銀の周囲に常時は前記水 銀と接触せず振動時のみ当接する電極を設けた感震器と、 前記感 S器のオ ン · オ フ信号を処理して地震と判定する信 号処理手段を備え、 前記水銀の量を 0 . 4 〜 0 . 5 g と し 前記凹みの深さを 0 . 4 5 〜 0 . 5 5 顧と し、 前記凹みの 底部を開口部よ り小さ く する と共に、 壁面をテ一パ状に し 前記凹みの底部 O内径を 2 . 5 〜 3 . 0 歸と し、 前記水銀 と前記電極との距離を 0 . 5 〜 1 . 5 隨と した地震検出装
    G . 請求の範囲第 5 項記載において、 四みの壁面の角度を 4 0 〜 5 0度と した地震検出装置。
    7 . 請求の範囲第 5項記載において、 信号処理手段は前記ォ ン ' オ フ信号が 4 0 ms以上のオフ時間を間を挟んで 4 0 ms以 上のオ ン時間のパルスを 3秒以内に 3 回以上舍んだとき地 震と判定するよ う.に した地震検出装置。
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    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    1991-08-08| AK| Designated states|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): KR US |
    1991-08-08| AL| Designated countries for regional patents|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): AT BE CH DE DK ES FR GB GR IT LU NL SE |
    1991-09-12| WWE| Wipo information: entry into national phase|Ref document number: 1991901555 Country of ref document: EP |
    1992-01-08| WWP| Wipo information: published in national office|Ref document number: 1991901555 Country of ref document: EP |
    1995-03-08| WWG| Wipo information: grant in national office|Ref document number: 1991901555 Country of ref document: EP |
    优先权:
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