Способ измерения составляющей ускорения силы тяжести на горизонтируемую поверхность
К СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ СОСТАВЛЯЮЩЕЙ УСКОРЕНИЯ СИЛЫ ТЯЖЕСТИ НА БАЗОВУЮ ГОРИЗОНТИРУЕМУЮ ПОВЕРХНОСТЬ, включающий измерение интервалов времени свободного движения инерционного тела до базовой поверхности и расчет значений составляющей ускорения силы тяжести, о т л и ч аю щ и и с я тем, что, с целью уменьшения времени измерений, размещают сферическое инерционное тело на заданной высоте по отношению к базовой поверхности, выполненной в виде ударного электрострикционного преобразователя, переводят сферическое инерционное тело в состояние свободного падения, измеряют и запоминают интервал времени между первым и вторым соударениями сферического инерционного тела с базовой поверхностью и рассчитывают значение составляющей ускорения силы тяжести по соотношению где Т,, - измеренньй интервал времени между первым и, вторым соударениями; Н высота отскока сферического инерционного тела посS ле первого соударения, вычисляемая по формуле , Н- эталонная длина; где Ч - коэффициент восстановления скорости при ударе, величиСО Од на, определяемая эмпирически. 2. Способ ПОП.1, отлича ющийся тем, что в каждом цикле со измеряемый интервал времени запоминают в виде масштабированного кода.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ASTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ н=н и сО
С5
CO
ГОСУДАРСТВЕНН1ЫЙ КОМИТЕТ СССР
IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЬП ИЙ (21) 3703084/24-25 (22) 20.02.84 (46) 07.12.85. Бюл. М 45 (72) В.Н. Умников, А.А. Коновченко, Г.M. Очеретнер, В.Ф. Приходько, Б.И. Назаров, Е.И. Локтин, И.А. Бугаков, А.П. Руденков и И.В. Гурлев (53) 528.563 (088.8) (56) Юзефович А.П. и др. Гравиметрия.
M. Недра, 1980, с. 38.
Там же, с. 40. (54)(57) 1. СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ СОСТАВЛЯЮЩЕЙ УСКОРЕНИЯ СИЛЫ ТЯЖЕСТИ НА
БАЗОВУЮ ГОРИЗОНТИРУЕМУЮ ПОВЕРХНОСТЬ, включающий измерение интервалов времени свободного движения инерционного тела до базовой поверхности и расчет значений составляющей ускорения силы тяжести, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью уменьшения времени измерений, размещают сферическое инерционное тело на заданной высоте по отношению к базовой поверхности, выполненной в виде ударного электрострикционного преобразователя, переводят сферическое инерционное тело в состояние свободного падения, измеряют
ÄÄSUÄÄ 1196790, А @4 G 01 V 7/14 и запоминают интервал времени между первым и вторым соударениями сферического инерционного тела с базовой поверхностью и рассчитывают значение составляющей ускорения силы тяжести по соотношению где „ — измеренный интервал времени между первым и, вторым соударениями;
1 — высота отскока сферического инерционного тела после первого соударения, вы- Е числяемая по формуле
8 где H — - эталонная длина; «
Й вЂ” коэффициент восстановления скорости при ударе, величина, определяемая эмпирически.
2. Способ- по п.1, о т л и ч аю шийся тем, что в каждом цикле измеряемый интервал времени запоминают в виде масштабированного кода.
96790
3 Н
1и= 2 1
"и
1О
20 нием
1 11
Изобретение относится к области гравиметрии и может быть использовано при определении составляющей ускорения силы тяжести на базовую горизонтируемую поверхность.
Цель изобретения — уменьшение времени измерений.:
На чертеже изображена схема устройства, реализующего предлагаемый способ.
Устройство содержит вакуумную ка,меру 1, сферическое инерционное тело 2 (СИТ), ударный электрострикционный преобразователь (УЭП) 3, электромагнит 4, усилитель 5, схему 6 вьделения временного интервала, ключ 7, тактовый генератор 8, счетчик 9 импульсов, блок 10 масштабирования, сумматор 11, делитель
12, схему 13 управления электромагнитом
При заданной эталонной длине ба" зы перемещений и известной величине коэффициента восстановления скорости при ударе СИТ об УЭП интервал времени между первым и вторым ударами СИТ и УЭП несет информацию о величине составляющей ускорения си- лы тяжести где — интервал времени между пер и вым и вторым соударениями
СИТ и УЭП
Н вЂ” высота отскока СИТ после первого соударения с УЭП;
Я вЂ” измеряемая величина составляющей ускорения силы тяжести. !
Величина Н определяется выражеУстройство работает следующим образом.
В исходное положение (т.А) СИТ подтягивается электромагнитом 4, на который подается напряжение через схему 13 управления электромагнитом. После отключения питания от электромагнита 4 СИТ совершает свободное падение. Сигнал о первом ударе СИТ об УЭП 3, усиленный усилителем 5, поступает на схему 6 выделения. временного интервала, сигнал с которой открывает ключ 7 и начинает- 35 ся заполнение счетчика 9 импульса- . ми тактового генератора 8. Сигнал о втором ударе СИТ об УЭП 3 запирает ключ 7 и запись импульсов в счетчик 9 прекращается. Накопленное в 40 счетчике 9 число импульсов в виде кода масштабируется в блоке 10 масштабирования. В сумматоре 11 осуществляется сложение результатов измерения всех циклов работы. Дели- 45 тель 12 осуществляет деление общей суммы на число циклов работы, тем самым находится оценка составляющей ускорения силы тяжести. После второго удара СИТ об УЭП на электромаг- 50 нит 4 подается напряжение, подтягивающее СИТ в исходное положение, причем величина этого напряжения меньше величины первоначального напря° жения, так как СИТ подтягивается 55 не с поверхности УЭП. а с высоты, на которую СИТ отскочит после второго удара. где Н вЂ” превышение положения СИТ в исходном положении над поверхностью УЭП (эталонная длина);
К вЂ” коэффициент восстановления скорости при ударе СИТ об.
УЭП (величина определяется эмпирически).
Интервал времени б„ преобразуется в код, которь1й масштабируется и запоминается. После второго удара
СИТ об УЭН задаются воздействия, приводящие СИТ в исходное состояние
I по. отношению к УЭП, в котором оно удерживается определенное время, обеспечивающее успокоение колебаний СИТ. Далее цикл работы повторяется. Количество циклов работы зависит от времени, отводимого на измерение. Оценка составляющей ус-, корения силы тяжести на базовую горизонтируемую поверхность определяется на основе среднего значения накопленных в предыдущих циклах масштабированных кодов.
Измерение времени свободного движения инерционного тела путем фиксации не моментов прохождения телом симметричных относительно вершины участков траектории, а моментов первого и второго ударов сферического инерционного тела об ударный электрострикционный преобразователь, проведение вычислительных измерений для нахождения среднего значения. Составитель В. Федоров
Редактор А. Шишкина Техред Ж.Кастелевич Корректор М. СамбоРскаЯ
Заказ 7560/44 Тираж 747 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 составляющей, ускорения силы тяжести, а такж замена катапульты электромагнитом для приведения инерционного тела в движение позволяют уменьшить базу перемещения и время одного цикла измерения составляющей ускорения силы тяжести (при
1196790 4 длине базы перемещений порядка нескольких сантиметров время цикла измерения составляет десятые доли секунды, что меньше длины базы и времени цикла измерений согласно известному способу в десятки раз
