Гравитационный вариометр

 

ГРАВИТАЩОННЬт ВАРИОЖТР, содержащий основное коромысло с гр зами, подвешенное на вертикальной крутильной нити и помещенное в корпус, и систему индикации, закре ленную на корпусе, отличающийся тем, что, с целью обеспе ния измерения горизонтальных градиентов силы тяжести при снижении измерительных азимутов при одновременном уменьшении погрешностей сейсмического происхождения, в него введены по меньшей мере два дополнительных груза, жестко укрепленных на дополнительном коро№)1сле, установленном перпендикулярно к основному коромыслу в горизонтальной плоскости , при этом величина масс грузов и расстояние их центров до оси вращения основного коромысла выбирают исходя из соотношения . -масса дополнительных грузов, х 1у -момент инерции относительно взаимно перпендикулярных осей, лежащих в горизонтальной плоскссти у и- 1, координаты элемента масс dm.

COIO8 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

09) (11) А

am G 01 Ч 7/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ .:

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕПЬСТВУ где М х Ч

t х

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3557770/18-25 (,22) 14 01.83 (46) 23.09.84. Бюл. N- 35 (72) М.И.Киселев, О.В.Кречетников, В.А.Кузиванов, А.Н.Морозов и В.М.Попов (7i) Институт физики Земли им. О.Ю.Шмидта (53) 550.380.87 (088.8) (56) 1. Сорокин Л,В. Гравиметрия и гравиметрическая развязка, М., Гостоптехизпат. 1973р с. 226-282.

2. Веселов,К.Е., Сагитов M.Ó.

11 IT

Гравитационная разведка. M,„ Недра, 1969, с. 223 (прототип). (54) (57) ГРАВИТАЦИОННЫЙ ВАРИОМЕТР, содержащий основное коромысло с грузами, подвешенное на вертикальной крутильной нити и помещенное в корпус, и систему индикации, закрепленную на корпусе, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью обеспече. ния измерения горизонтальных градиентов сйлы тяжести при снижении измерительных азимутов при одновременном уменьшении погрешностей сейсмического происхождения, в него введены по меньшей мере два дополнительных груза, жестко укрепленных на дополнительном коромысле, установленном перпендикулярно к основному коромыслу в горизонтальной плоскости, при этом величина масс грузов. и расстояние ия центров до оси вращения основного коромысла выбирают исходя из соотношения л„ ill l г„ г,i -=3 . ill ã „, г, 1д„,, м м — масса дополнительных гр уз ов, — момент инерции относительно взаимно перпендикулярных осей, лежащих в горизонтальной плоскости, r — координаты элемента

7. масс dm.

1115001

Изобретение относится к области геофизических измерений и предназначено для высокоточных измерений го ризонтальных градиентов силы тяжести.

Известны гравитационные вариометры,5 используемые для измерения вторых производных гравитационного потенциала, в том числе и горизонтальных градиентов силы тяжести W11< и W <, Такие вариометрш имеют камеру, коро- 10 мысло с разнесенными по высоте ,грузами, вертикальную упругую крутильную нить и систему съема информации

Наиболее близким к изобретению 15 является гравитационный вариометр, содержащий коромысло с грузами, подвешенное на вертикальной крутильной нити и помещенное в корпус, и систему индикации, закрепленную,на корпу- 2О се. Коромысло с грузами подвешено наклонно, за счет чего достигается ,требуемое разнесение грузов по вертикали (2j .

Горизонтальные градиенты определяются на основании показаний чувствительной системы, последовательно располагаемой в нескольких азимутах °

Иетодика многоазимутальных измерений порождает ряд методических и инстру- ЗО ментальных ошибок, связанных с разворотом чувствительной системы в пространстве и времени, удлиняет. время определения значений вторых производных гравитационного потенциала до нескольких десятков минут, предъявляет дополнительные требованич к конструкции прибора, Дополнительным источником погрешностей является слабая сейсмозащищенность rpa-4, витационных вариометров.

Целью изобретения является обеспечение измерения горизонтальных градиентов силы тяжести при снижении измерительных азимутов при одно- 4З временном уменьшении погрешностей сейсмического происхождения. Укаэанная цель достигается тем, что в гравитационный вариометр, содержащий основное коромысло с груза- 5О ми, подвешенное на вертикальной крутильной нити и помещенное в корпус, и систему индикации, закрепленную на корпусе, введены по меньшей мере два дополнительных груза, жестко укрепленных на дополнительном коромысле, установленном перпендикулярно Я г„ г. Вщ м где M — масса дополнительных грузов, — момент инерции относительно взаимно

I )(Я I (1 перпендикулярных: осей, лежащих в горизонтальной плос- . кости т„, r, г,„ — координаты элемента э, масс d .

На чертеже изображен гравитационный вариометр, общий вид.

Гравитационный вариометр имеет камеру 1, крутильную нить 2, наклонное коромысло 3 с укрепленным на нем зеркальцем 4, источник 5 света и шкалу 6. Дополнительные грузы 7 жестко укреплены в горизонтальной плоскости перпендикулярно оси коромысла 3..

l Гравитационный вариометр работает следующим образом.

Коромысло 3 под действием создаваемых вторыми производными гравитационного потенциала моментов поворачивается вокруг вертикальной оси, закручивая крутильную нить 2 на уголЦ . При этом создаваемый источником 5 света луч света отражается от зеркальца 4 и фиксируется на шкале 6. При равенстве суммарных. моментов инерции по осям Х и вращающий момент создается только горизонтальными градиентами силы тяжести, при этом также устраняется также часть сейсмических воздействий, возмущающих крутильную систему вариометра.

Выбор размеров коромысла в соответствии с приведенным соотношением позволяет исключить в выгнутом сигнале компоненты, связанные с вертикальными составляющими градиентов силы тяжести. к основному коромыслу в горизонталь. ной плоскости, при этом величина м масс грузов и расстояние их центров до оси вращения основного, коромысла выбирают исходя из соотношения

1115001

Составитель В.Федоров

Техред А.Ач Корректор А.Фоври

Редактор И.Шулла

Заказ 6765/33 . Тираж 710 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,)4

Это становится возможным потому, что в уравнении решения составного ,коромысла пропадают члены, не свя.,занные с горизонтальными градиентами силы тяжести °

Применение предпагаемого изобрегения снижает количество измеригельных азимутов при одновременном уменьшении погрешностей сейсмического происхождения.