Устройство для измерения силы тяжести на подвижном основании

 

Союз Советски»

Социалистицески»

Республик

Зависимое от авт. свидетельства ¹

Заявлено 27.V.1963 (¹ 838391/26-25) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 1.Х11.1965. Бюллетень X 24.

Дата опубликования описания З.Х !!. 9б5

Кл. 42с, 44! !ПК б 01с

Государственный юмитет по делам изобретений и открытий СССР

УДК 550.831(088.8) Авторы изобретения

H. И. Лукавченко и А. И. Носаков

Заявитель

УСТРОЙС1ВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СИЛЫ ТЯЖЕСТИ НА

ПОДВИЖНОМ ОСНОВАНИИ

Подписная группа № 149

Известные устройства для измерения силы тяжести на подвижном основании допускают значительные ошибки в измерениях силы тяжести за счет вертикальных возмущающих ускорений, действующих на прибор при гравиметрических съемках в движении. Применяемые с целью их ослабления механическое демпфирование и КС-фильтры оказываются недостаточными при больших возмущающих ускорениях, наблюдаемых на бортах кораблей и самолетов.

Предложенное устройство позволяет значительно уменьшить влияние вертикальных возмущающих ускорений и, тем самым, повысить точность измерений силы тяжести на подвижном основании. Достигается это путем выполнения маятника кварцевого чувствительного элемента в виде двухлопастного коромысла, подвешенного на незакрученной нити, использованием в системе обратной связи электростатического управления маятником многооборотного потенциометра, ротор которого кинематически связан с электродвигателем следящей системы и выполнением электромеханического фильтра в виде реверсивного электродвигателя, нагрузкой которого служит поляризованное реле, связанное через редуктор с рычагом измерительного потенциометра.

На чертеже приведена принципиальная схема устройства, в которое входят: гравитационный датчик 1, представляющий собой кварцевую упругую чувствительную систему, преобразователь угловых перемещений П, синхронноследящая система П1, блок электростатического управления IV и регистрирующий механизм V.

Маятник гравитационного датчика 1 выполнен в виде двухлопастного коромысла 1, подвешенного на незакрученных нитях 2, соединенных с рамкой температурного компенсатора 8.

Каждая лопасть коромысла расположена между неподвижными пластинами системы, образуя два дифференциальных конденсатора 4 и 5. Для подведения напряжения к пластинам конденсаторов кварцевая система покрыта слоем металла.

Конденсатор 5 включен в сеточные контуры четырехплечевого генераторного моста — преобразователя угловых перемещений 11, в два смежных плеча которого включены ламповые генераторы самовозбуждения с обратной связью по электронному потоку, в два другие плеча — катушки поляризованного реле б.

Исполнительный механизм системы 111 состоит из поляризованного реле б, источника питания Б„,„(исполнительного), реверсивного электродвигателя 7 постоянного тока. Электродвигатель кинематически связан с много30 оборотным потенциометром R>. Потенциомет168477 ры R1, R, R 2, R3 и батарея Б,„(возвратного потенциала) составляют устройство электростатической компенсации изменений силы тяжести. Ротор потенциометра R> электрически соединен с подвижной лопастью коромысла 1, представляющей сооой обкладку дифференциального конденсатора 4. Электродвигатель

7 также кинематически связан с потенциометром R< потенциометрического четырехплечевого моста R4 — R.-.

Регистрирующее устройство V представлено самостоятельной следящей системой с обратной связью. Исполнительный механизм устройства составляют: поляризованное реле 8, источник питания Б, реверсивный электродвигатель 9, редуктор 10. Обратная связь осуществляется перемещением подвижного контакта потенциометра R;„êèíåìàòè÷åñêè связанного через редуктор 10 с исполнительным электродвигателем 9.

Изменение положения подвижного контакта R.,-, фиксируется автоматическим самописцем 11. При отклонении коромысла 1 от горизонтального положения в преобразователе угловых перемещений II возникает ток разбаланса. Реле б замыкает контакты источника питания Б„„, на электродвигатель 7. Ротор электродвигателя начинает вращаться и перемещать подвижной контакт многооборотного потенциометра Ri, что приведет к изменению разности потенциалов между обкладками дифференциального конденсатора 4, к изменению силы электростатического протяжения между пластинами, которая будет возвращать коромысло в исходное положение.

Сдвоенные потенциометры R2 и R > предусмотрены для изменения диапазона измерений.

При вращении электродвигателя 7 одновременно с подвижным контактом потенциометра

R> будет перемещаться подвижной контакт идентичного ему потенцидметра R, При этом в мосте, составленном потенциометрами R4 и

R;„ возникает ток разбаланса, который через усилитель 12 подается на катушку реле 8. Реле 8 замыкает цепь питания электродвигателя 9, который через редуктор 10 перемещает подвижной контакт потенциометра R„- до тех пор, пока не приведет в равновесие мостовую систему R< — Р;,. Такое конструктивное выполнение устройства позволяет значительно ослабить влияние вертикальных перемещений подвижного основания на точность измерений силы тяжести и использовать его как в статическом положении, например в донных и скважинных гравиметрах, так и в движении— при установках на борту корабля, самолета, а также в буксируемых самолетом и кораблем аэро- и гидрогондолах.

Предмет изобретения

1. Устройство для измерения силы тяжести на подвижном основании, содержащее гравитационный датчик, связанный через преобразователь угловых перемещений с электромеханической следящей системой с обратной связью, и регистрирующий механизм, отличающееся тем, что, с целью ослабления влияния вертикальных перемещений подвижного основания на точность измерения силы тяжести, в нем маятник кварцевого чувствительного элемента выполнен в виде двухлопастного коромысла, подвешенного на незакрученных нитях, а электродвигатель обратной связи системы электростатического управления маятником кинематически связан с многооборотным потенциометром системы управления и аналогичным потенциометром регистрирующего механизма.

2. Устройство по п. 1, отлича ощееся тем, что, в системе обратной связи регистрирующего механизма электромеханический фильтр

40 выполнен в виде реверсивного электродвигателя постоянного тока, связанного через редуктор с рычагом измерительного потенциометра и управляемого поляризованным реле,