Гравиметр

 

ГРАВИМЕТР, содержащий корпус , чувствительную систему, состоящую из маятника с зеркалом, нитей подвеса, измерительной и монтажной рамок, главной , измерительной и диапазонной пружин , фотоэлектрический преобразователь , отсчетное устройство и регистратор , отличающийся тем, что, с целью исключения дрейфа нульпункта , в чувствительную систему гравиметра введены дополнительная деформированная пружина и три устройст .ва типа ласточкина хвоста с тремя винтами, обеспечивакмцими смещение подвижных частей ласточкиных хвостов причем дополнительная пружина расположена с противоположной главной пружине стороны относительно нитей подвеса маятника, нижней конец пружины посредством рычага связан с зеркалом маятника, а верхний - с подвижной частью устройства типа ласточкина хвоста, обеспечивающего смещение дополнительной пружины вдоль ее оси, при зтом станина этого ласточкина хвоста жестко связана с монтажной платой чувствительной системы, нижний конец главной пружины соединен § посредством рычага с маятником, а (Л верхний - с подвижной частью второго устройства типа ласточкина хвоста, обеспечивающего смещение главной пружины перпендикулярно ее оси и параллельно оси маятника, причем станина второго ласточкина хвоста жестко связана с подвижной частью третьего устройства типа ласточкина хвоста, обеспечивающего смещение главной пружины вдоль ее оси, при этом станина третьего ласточкина хвоста жест;| .ко связана с монтажной платой чувствй-i «тельной системы гравиметра.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

С ИЦМ

РЕСПУБЛИК ае 01) С 01 V 7/02

АРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР (21) 2782999/18-25 (22) 05.06.79 (46) 23.06.84.Бюл. Ф 23 (72) К.Е.Веселов и Д.Г.Гриднев . (71) Ордена Ленина институт. физики

Землиим.О.Ю.Шмидта и Всесоюзный, научно-исследовательский институт

Ъ геофизических методов разведки (53) 55 1,830(088.8) (56) 1. Граф А. Гравиметр. М., Изд. геодез. лит. 1961, с. 91-100.

2. Веселов К.Е. Кварцевые астазированные гравиметры. М., Гостоптехиздат. . 1961, с. 73-120.

3. Авторское свидетельство СССР

В 305438, кл. G 01 V 7/02, 1971 (прототип). (54)(57) ГРАВИМЕТР, содержащий корпус, чувствительную систему, состоящую из маятника с зеркалом, нитей подвеса, измерительной и монтажной рамок, главной, измерительной и диапазонной пружин, фотоэлектрический преобразователь, отсчетное устройство и регистратор, отличающийся тем, что, с целью исключения дрейфа нульпункта, в чувствительную систему гравиметра введены дополнительная деформированная пружина и три устройст,ва типа "ласточкина хвоста" с тремя винтами, обеспечивающими смещение подвижных частей. "ласточкиных хвостов" причем дополнительная пружина расположена с противоположной главной пружине стороны относительно нитей подвеса маятника, нижней конец пружины посредством рычага связан с зеркалом маятника, а верхний — с подвижной частью устройства типа "ласточкина хвоста", обеспечивающего смещение дополнительной пружины вдоль ее оси, при этом станина этого "ласточкина хвоста" жестко связана с монтажной платой чувствительной системы, нижний конец главной пружины соединен I посредством рычага с маятником, а верхний — с подвижной частью второго устройства типа "ласточкина хвоста", обеспечивающего смещение главной пружины перпендикулярно ее оси и парал- р лельно оси маятника, причем станина

tt д I второго ласточкина хвоста" жестко связана с подвижной частью третьего устройства типа "ласточкина хвоста", обеспечивающего смещение главной ! пружины вдоль ее оси, при этом ста- нина третьего "ласточкина хвоста" жест,. ко связана с монтажной платой чувстви-1 ,тельной системы гравиметра.

1099302

Изобретение относится к геофизическому приборостроению и может быть применено для регистрации относительных изменений ускорения..силы тяжести,в частности для регистрации приливных изменений ускорения силы тяжести.

Известен гравиметр, состоящий иэ чувствительной системы, включающей в себя маятник, подвешенный на гори- 10 зонтально расположенных цилиндричес- ких закрученных маятником пружинах, измерительную и диапазонную пружины, температурный компенсатор, отсчетного устройства,. Корпуса,термостата и фо- 15 тоэлектрического преобразователя (1) .

Известен гравиметр, состоящий из чувствительной системы, включающей в себя маятник, подвешенный на горизонтально расположенных упругих нитях в измерительной рамке, которая подвешена на упругих нитях в монтажной рамке, главную, измерительную и диапазонную пружины, отсчетного устройства и корпуса f2).

Наиболее близким к изобретению является гравиметр, состоящий из чувствительной системы, включающей в себя маятник подвешенный на горизонS

30 тально расположенных упругих нитях в монтажной рамке, цилиндрические горизонтально расположенные пружины, закрученные маятником, причем нити подвеса закручены в противоположную цилиндрическим пружинам сторону, фотоЗ5 электрического преобразователя, отсчетного устройства, термостата, корпуса и регистратора (3) .

Недостатками таких гравиметров являются дрейф нуль-пункта, который со временем появляется из-за неравномерного старения закрученных нитей подвеса и пружин, и малая угловая чувствительность.

Целью изобретения является повыше-45 ние точности измерения за счет исключения дрейфа нуль-пункта.

Поставленная цель достигается тем, что в предложенном гравиметре, содержащем корпус, чувствительную, систему,>о состоящую из маятника с зеркалом, нитей подвеса, измерительной и монтажной рамок, главной, измерительной и диапазонной пружин, фотоэлектрический преобразователь, отсчетное уст- 55 ройство и регистратор, в чувствитель-. ную систему гравиметра введены дополни,тельная деформированная пружина и три устройства типа "ласточкина хвоста" с тремя винтами, обеспечивающими смещение подвижных частей "ласточкиных хвостов", причем дополнительная пружина расположена с противоположной главной пружине стороны относительно нитей подвеса маятника, нижний конец пружины посредством рычага связан с зеркалом маятника, а верхний — с подвижной частью устройства типа "ласточкина хвоста", обеспечивающего смещение дополнительной пружины вдоль ее оси, при этом станина этого "ласточкина хвоста" жестко связана с монтажной платой чувствительной системы, нижний конец главной пружины соединен посредством рычага с маятником, а верхний— с подвижной частью второго устройства типа "ласточкина хвоста", обеспечивающего смещение главной пружины перпендикулярно ее оси и параллельно оси маятника, причем станина второго "ласточкина хвоста" жестко связана с подвижной частью третьего устройства типа "ласточкина хвоста", обеспечивающего смещение главной пружины вдоль ее оси, при этом станина третьего "ласточкина хвоста" жестко связана с монтажной платой чувствительной системы гравиметра.

I

На чертеже представлен предлагаемый гравиметр.

В монтажной рамке 1, жестко связанной с монтажной платой чувствительной системы гравиметра (на чертеже не показана), на упругих нитях 2 и 3 подвешена измерительная рамка 4, в которой на упругих нитях 5 и б подвешен маятник с зеркалом 7. С маятником 8 посредством рычага 9 связан нижний конец главной пружины 10.

С противоположной маятнику стороны относительно нитей подвеса 5 и 6 с зеркалом 7 посредством рычага 11 связан нижний конец дополнительно введенной сильно деформированной пружины 12. Посредством рычагов 13 и 14 с измерительной рамкой 4 связаны нижние концы измерительной 15 и диапазонной 1б пружин, верхние концы которых связаны с. отсчетным устройствам 17 и винтом изменения диапазона 18. Верхний конец дополнительной пружины связан с подвижной частью устройства типа "ласточкина хвоста" 19, станина которого жестко связана с монтажной платой чувствительной системы. Верхний конец пружины 10 связан с подвижной частью, 3 1099 второго устройства типа "ласточкина хвоста" 20, станина которого жестко связана с, подвижной частью третьего устройства типа "ласточкина хвоста" 21.

Станина устройства 21 жестко связана с монтажной платой чувствительной системы гравиметра. Устройство 19 обеспечивает смещений пружины 12 вдоль ее оси, устройство 20 — смещение главной пружины 19 перпендикулярно ее 10 оси и параллельно маятнику, устройство 21 — смещение пружины 10 вдоль е оси.

Световой поток осветителя 22, отражаясь от зеркала 7, фокусируется в .средней части дифференциального фото элемента 23. В цепь фотоэлемента 23 подключен регистратор 24.

Предложенное устройство позволяет исключить дрейф нуль-пункта гравиметра 20

Известно, что между деформацией упругих элементов чувствительной системы гравиметра и дрейфом нуль-пункта существует прямая связь: чем больше деформация, тем больше дрейф нульпункта. Как видно из чертежа, упругие моменты главной и дополнительной пружин направлены навстречу друг другу. При изготовлении чувствительной системы гравиметра задают малую упру-30 гую деформацию..и большую чувствитель ность главной пружине, а дополнительной пружине задают большую упругую деформацию и малую чувствительность с таким расчетом, чтобы дрейф главной и дополнительной пружин (s пересче-35 те на миллигалы) были одинаковы по величине. А так как их упругие моменты направлены навстречу друг другу, .то дрейф нуль-пункта гравиметра будет

40 равен нулю. Так как добиться равен302 4 ства дрейфов главной и дополнительной пружин при первой юстировке системы не всегда удается, то требуется несколько юстировок. Устройства типа "ласточкиных хвостов" 19, 20 и 21 вводятся в гравиметр для того, чтобы исключить необходимость возврата гравиметра на завод для последующей юстировки прибора по поводу дрейфа нуль-пункта.

Юстировку при необходимости можно осуществлять в полевых условиях. Например, если у гравиметра наблюдается положительный дрейф (маятник отклоняется вверх), то необходимо увеличить упругую деформацию дополнительной пружины 12, увеличивая ее растяжение посредством устройства 19. Однако при этом изменяется положение равновесия и углбвая чувствительность чувствительной системы гравиметра. Устройства 20 и 21 обеспечивают приведение чувствительной системы к начальному положению равновесия и начальной угловой чувствительности, что достигается смещением верхнего конца главной пружины вдоль маятника посредством устройства 20 и вдоль осн пружины — посредством устройства 21.

В

Таким образом, предложенное устройство позволяет исключить дрейф куль-пункта в полевых условиях, при этом не требуется повторное эталонирование гравиметра для определения его цены деления, так как устрой,ства 20 и 21 позволяют получать постоянную угловую чувствительность, а следовательно, и постоянную цену деления гравиметра.

1099302

Составитель А.Чупрунова

Техред A. Кикемезей Корректор В.Синицкая

Редактор Л.Повхан

Тираж 711 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 4368/39

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4