Геофон (от греч. geo - Земля и phone - звук) - электроакустический преобразователь, предназначенный
для приёма упругих волн, распространяющихся в земной коре; применяется в геоакустике.
Для регистрации упругих
волн на больших расстояниях используются низкочастотные инфразвуковые и звуковые геофоны - сейсмографы, сейсмоприёмники, сейсмометры,
геофоны являются приёмниками колебат.
смещения, колебат. скорости или ускорения в волне относительно "неподвижной"
земли. Для создания эффекта "неподвижной" земли в геофонах используется
инерция массивной части, подвешенной на пружинах к корпусу прибора: при колебаниях
грунта корпус движется вместе с ним, а подвешенная на пружинах масса стремится
сохранить своё положение. Движение корпуса относительно массы измеряют с помощью
эл--механич. преобразователя. Для регистрации смещения применяют геофоны с эл--статич.
преобразователем; при этом одна обкладка плоского конденсатора размещается на
массе, вторая - на корпусе. Колебат. скорость регистрируют с помощью эл--динамич. геофона, в к-ром инерционной массой является специально подвешенная катушка, а пост.
магн. поле создаётся магнитом, закреплённым на корпусе; для этой же цели служит
электромагнитный геофон, в к-ром катушка связана с корпусом, а магнит служит инерционной
массой (рис. 1). Для измерения ускорений применяют пъезоэлектрический преобразователь, в к-ром пьезоэлемент заменяет собой подвес (рис. 2), а его деформация под
действием ускорения массивной части регистрируется благодаря пьезоэффекту. Обработка
принятого сигнала на ЭВМ позволяет измерить три величины посредством геофонов одного типа.
Рис. 1. Приёмник колебательной
скорости: 1 - инерционная масса магнита; 2 - подвижная катушка;
3 - упругие пластины; стрелками помечено направление смещения.
Рис. 2. Пьезоприёмник ускорения:
1 - инертная масса; 2 - пьезоэлемент; 3 - упругая прокладка; 4 - корпус.
Если известны источник
волны и направление её распространения, измерение трёх компонент вектора смещения
- вертикальной и двух взаимно перпендикулярных горизонтальных - позволяет определить
поляризацию и характер колебаний.
Для этой цели служат трёхкомпонентные геофоны,
к-рые по существу являются комбинацией трёх систем, выдающих три электрич. сигнала,
пропорциональных соответствующим составляющим колебаний. Для определения направления
прихода волн применяют систему геофонов, соединённых в групповую электроакустич. антенну
(см. Направленность акустических излучателей и приёмников).
О. Л. Кузнецов