Устройство для измерения силы тяжести

 

Изобретение позволяет повысить точность и чувствительность устройства гравиметра с горизонтальным маятником 1 за счет разнесения моментных электрических преобразовате- , лей 5,6 по длине маятника и выполне . ния их в виде злектромагнитов, управляемых стабилизированным током от источников 9,10 и взаимодействующих с обмотками, размещенными на маятнике . Кроме того, бесконтактный преобразователь перемещений 4, обеспечивающий эффект астазирования, также выполнен в виде электромагнита и взаимодействующей с ним обмотки, расположенной на маятнике. 1 ил. сл с: Is9 N9 Од 00 00 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

1Ю 4 0 Ol V 7/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

Н ABTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТЯЕННЫИ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ (2I) 3713489/24-25 (22) 19.03.84 (46) 23.04.86. Бюл. N 15 (7!) Специальное конструкторское бюро средств автоматизации Ивано-Франковского производственного объединения "Геофизприбор" (72) В.А.Варфоломеев, Б.Н.Балдин, Б.И.Кудлак и Ю.В.Примоленный (53) 528.563(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 164973, кл. С 01 V 7/02, 1964.

Авторское свидетельство СССР

Ф 575596, кл. G Ol Ч 7/04, 1977. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СИЛЫ

ТЯЖЕСТИ..SU„„1226388 A (57) Изобретение позволяет повысить точность и чувствительность устройства гравиметра с горизонтальным маятником 1 за счет разнесения моментных электрических преобразовате-, лей 5,6 по длине маятника и выполне- 2 ния их в виде электромагнитов, управляемых стабилизированным током от источников 9 10 и взаимодействующих с обмотками, размещенными на маятнике. Кроме того, бесконтактный преобразователь перемещений 4, обеспечивающий эффект астазирования, также выполнен в виде электромагнита и взаимодействующей с ним обмотки, распоп а ложенной на маятнике. 1 ил.

Ю (226388

Изобретение относится к гравимет рическому приборостроению и может быть использовано при гравиразведочных работах для измерения относительных ".Hà÷åí1.é силы тяжести. 5

Цель изобретения — повышение точности и чувствительности устройства.

Ня чертеже приведена функциональная схема устройства.

Устройства содержит чувствительный элемент 1 в виде горизонтального маятника, бесконтактный преобра.зователь 2 перемещений, соединенный через измерительный прибор 3 с астазирующим моментным электрическим преобразователем 4, диапязонньп» 5 и точный 6 электромагнитные компенсаторы, управляемые блоками управления.

1ак управления измеряется приборами

7 и 8. В качестве бесконтактнога преобразователя 3 может использоваться емкастнай, индуктивный, электромагнитный и т,п. Астазирующий моментный

- лектрический преобразователь 4 представляет собой электромагнит, закрепленный на основании устройства, и обмотку„ прикрепленную к горизонтальному 1»аятнику 1. При этом в зависимости от напразления перемещения маятника » сига, создаваемая моментным г

30 электрическ»гм преобразователем 4, дейстгует в направлении, увеличивающем отклонение »чл я Гника l oT исходно1 а положения. Маятник » с помощью блоков

9 и »»О упрявгения устанавливается в З5 исхаппое полажение и па паказаниям приборов 7 -:; 8 определяется относительна изменения силы тяжести. Злектромягниты мамептных электрических преабрязовя-.елей 5 и 6» закрепленные 4О на основании устройства, питаются стябилизираl»янным токам.

Ус.тройств работает следующим образом, Я

При измерении на опорной точке путем изменения тока -.. обмотках электромагнит»ггх компенсатаров 5 и 6 маятник 1 приводится в горизонтальное положение,, при катаром па измеритель-- 5О ному прибору 3 регистрируется отсутствие тока в цепи между бескантяктным вЂ,»ðåoáðàçîâÿòåëåM 2 перемещений и астазирующим моментным электрическим преобразователем 4. Момент силы тя- 55 жести в этом случае равен сумме моментоя силы магнитного взаимодействия (отталкивания) компенсатаров 5 и 6.

mp 1+m p1,+mp1+

+m„p,1 Y1 — 13hT„1, = О, (1) где m — инертная масса маятника 1; в»„,m,m — инертные массы прикрепленHb1x к горизонтальному маятнику 1 обмоток маментных электрических преобразователей 4-6;

1 — приверженная длина маятника 1;

1» »1 »11 — расстояния ат аси вращения

A маятника ) до точек крепления обмоток моментных электрических преобразователей 4-6; — ускорение силы тяжести в опорной точке;

F — компенсирующее усилие, развиваемое диапазонным компенсатором 5;

 — магнитная индукция непадвижнога электромагнита точного компенсатара 6; длина обмотки точного кампенсатара 6;

I, — так в обмотке компенсатора 6, измеряемый прибором 8, Обозначив через М суммарну»о инертную массу устройства и через Ь приведенную длину, можно уравнение движения (1) записать в виде р (М Ь) — Р— Вп — Т - 1 =O.(2)

Ня <ледующем пункте измерения вследствие изменения силы тяжести маятник 1 откланяется от горизонтальнога положения, чта регистрируется прибором 3. С помощью блока 9 управления изменением тока в обмотке компенсатара 6 горизонтальный маятник L яо показаниям прибора 3 выводится в . »сходное полажение. В этом случае

p (МЬ) F Bh I . О, (3) где 1; — ускорение силы тяжести на

7. пункте измерения;

) — так в обмотке электромаг > нитного компенсатора 6.

Яз, 2) и (З,I следует .

Г 13h13)

L Р м ь где 6p; = — p 7»T = I — I ,1 т в

Величина

М является константой устройства, т.е

К 111.

1226 ке

Составитель В.Федоров

Техред И.Попович Корректор М.Демчик

Редактор Е.Папп

Заказ 2!28!45

Тираж 728 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграФическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Последнее соотношение указывает на линейную зависимость изменения тока в цепи точного компенсатофа 6 от изменения ускорения силы тяжести, а с учетом постоянства суммарной массы маятника I и обмоток преобразователей 4-6 и самой силы тяжести. От- счет в единицах тока либо в единицах силы тяжести при (соответствующей градуировке ) снимается с измеритель- 1р ного прибора8.Диапазон измеренийрегулируется электромагнитнымкомпенсатором 5 по измерительному прибору 7, Предлагаемое устройство позволяет для диапазонной компенсации использовать наибольшие токи, повысить точности компенсации аномальной составляющей и последовательно повысить точность измерений.

Формула изобретения

Устройство для измерения силы тяжести, содержащее горизонтальный ма388 4 ятник, астазирующий бесконтактный преобразователь перемещений, два моментных электрических преобразователя и источники стабилизированного тока, о т л и ч а ю щ е е с я тем, . что, с целью повышения его точности и чувствительности, моментные электрические преобразователи разнесены по длине горизонтального маятника и состоят из жестко закрепленных на горизонтальном маятнике обмоток и электромагнитов, установленных на основании, при этом обмотки электромагнитов подключены к индивидуальным источникам стабилизированного тока, а бесконтактный преоб— разователь перемещений выполонен в виде электромагнита, жес1 ко закрепленного на основа нии, и - обмотки, закреплен— ной на горизонтальном маятни