Цифровой автоматический гравиметр
О П И С А Н И Е l93IGG
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик
Зависимое от авт. свидетельства ¹
Заявлено 10.i l 1.1966 (№ 1063751126-25) Кл. 42с, 44 с присоединением заявки ¹
Ч1IK С 01с
УДK 550.831 (088.8) Приоритет
Опубликовано 02.ill.1967. Бюллетень № 6
Дата опубликования описания 5Х.1967
Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров
СССР
Авторы изобретения
К. Е. Веселов и Г. С. Гусев!
Всесоюзный научно-исследовательский институт геофизических методов разведки
Заявитель
ЦИФРОВОЙ АВТОМАТИЧЕСКИЙ ГРАВИМЕТР
1Лзвестны цифровые автоматические гравиметры для измерен!111 силы тяжести в движении, содержащие упругую чувств!1тельну1о систему, рычаг которой удерживается ь исходном полоукепии системой обратной связи, генератор, управляемый упругой системой, блок формирования импульсов, генератор импульсов стандартной частоты, коммутирующей блок, источник стабильного напряукенпя и регистрирующее устройство.
Предло>кецць1й гравиметр отличается от известного тем, что в цем рычаг чувствительной системы выполнен I3 виде кварцевого коромысла с гребенками, перемещающимися между аналогичными гребенками, закрепленными неподвижно на корпусе Tàê, что пара из их образует емкостной дат шк, а остальные — устройство возвратного потенциала, дополнительно введен сместптель, соединенный с генератором стандартной частоты и через блок формирования импульсов со счетно-решающим устройством, и эталонная емкость, подключенная к коммутирующему блоку, связанному с управляемым генератором; а счетно-решающее устройство содержит сьязапные между собой цифровой двоичный счетчик и регистр нульотсчета, подключенные ко входу цифрового сумматора, соединенного последовательно с регистром сигнала рассогласования и цифровым преобразователем, и связанные с соотгетствующпмп выходамп цифрового блока управления, а устройство возвратного потенппала выполнено в виде коммутирующего блока, годключеппого к неподвижным гребенкам чувствительной системы и связанного через блок формирования импульсов со счетно-решающим устройством.
Такое конструктивное выполнение гравиметра позволит повысить точность измерений и исключить влияния горизонтальны.; ускорений
ПОДВП:КНОГО ОСНОВаНИЯ.
1-1а чертеже представлена блок-схема предложенного устройства, содержащего кварцевое коромысло 1, с подвижными гребенками 2 и ! еподвп>кнь1мп гребенками 8, образующими емкостпой датчик, подьижными греоенками
4,4 и пеподвпукпыми 5,5, образующими устройство возвратного потенциала, эталонную емкость б, коммутирующий блок 7, управляемый генератор 8, генератор импульсов стандартной частоты 9, смеситель 10, блок 11 формирования импульсов, счетно-решающее ,стройство, состоящее из цифрового двопчного счетчика 12, регистра нуль-отсчета 13, цифрового сумматора 14, регистра сигнала рассогласования 15, цифрового преобразователя 1б, цифрового блока управления 17, регистрирующего устройства 18, устройства возвратного
30 потенциала, состоящего пз коммутирующег0
193100
3 блока 19, блока формирования импульсов 20, источника стабильного напряжения 21.
Гравиметр работает следующим образом.
Смещение коромысла 1 от исходного горизонтального положения вследствие изменепи ; силы тяжести н ускорений движения приводит к изменению емкости датчика, ооразованного пластинами 2 и 8. Это приведет к изменению частоты управляемого генератора 8 в соответствии с перемещениями коромысла 1 чувствительной снстемы.
В смесителе 10 выделяется промежуточная частота, которая блоком 11 формирования импульсов 11 превращается в,последовательность импульсов стандартной формы и подается на цифровой двоичный счетчик 12. Далее обработка информации ведется полностью в цифровой форме счетно-решающим устройством гравнметра.
Для определения кода нуль-отсчета к контуру управляемого генератора 8 через коммутирующии блок 7 подсоединяется эталонная емкость 6, причем значение эталонной емкости 6 соответствует величине емкости датчика при исходном горизонтальном положешш коромысла. Значение частоты генератора 8 с эталонной емкостью б в контуре записывается в регистре нуль-отсчета 18.
В цифровом сумматоре 14 происходит сравнение кода нуль-отсчета с кодом цифрового счетчика 12 в данный момент времени и вы шсляется сигнал рассогласования системы по положению коромысла 1 чувствительной системы.
Кроме того, в цифровом сумматоре 14 вычисляется сигнал рассогласования по скорости и ускорению перемещения коромысла 1 чувствительной системы.
Суммарная ошибка по положению и его производным является полным сигналом рассогласования системы и в цифровой форме записывается в регистр сигнала рассогласования
15, откуда поступает на цифровой преобразователь 16, где превращается в последовательность стандартных импульсов, количество которых соответствует значению кода. Управляющее воздействие в виде пачки мощных импульсов подается через блок формирования импульсов 20 и коммутирующий блок 19, управляемый знаком сигнала рассогласования с регистра 15, подается либо на правые гребенки 4,5, либо на левые гребенки 4,5 устройcI ва возвратного потенциала и возвращает Коромысло 1 чувствительной системы в исходное положение. Запись полного сигнала рассогласозання, а также первой и второй производных положения рычага в цифровой форме является информацией, подлежащей дальнейшей ооработке до получения относительных значений силы тяжести.
Предмет изобретения
1. Цифровой агтоматнческий гравиметр для измерения силы тяжести в движении, содержащий упругую чувствительную систему, рычаг которой удерживается ь исходном положении системой обратной связи, генератор, управлясмый чувствительной системой, блок формировBIIIIsk импульсов, генератор импульсов стандартной частоты, коммутирующий блок, счет®О но-решающее устройство, источник стабильного напряжения, регистратор, отличавшийся тем, что, с целью повышения точности измерений, в пем чувствительная система выполнена в виде симметрп шого кварцевого коромысла с гребенками, перемещающимися между аналогичными гребенками, закрепленными неподвижно на корпусе так, что пара из них образует емкостной датчик, а остальные — устройство возвратного потенциала; дополнительно установлены смеситель, соединенный с генератором импульсов стандартной частоты и через блок <рормироваппя импульсов со счетнорешающим устройством, и эталонная емкость, подключенная к коммутирующему блоку, связанному с управляемым генератором, 2. Цифровой автоматический гравиметр по г,. 1, отли«а(ощийся тем, что счетно-решающее устройство выполнено в виде связанных между собой цифрового двоичного счетчика и регист40 ра нуль-отсчета, подключенных ко входу цифрового сумматора, соединенного последовательно с регистром сигнала рассогласования и цифровым преобразователем, и, в свою очередь, связаш.ых с выходами цифрового блока
4> управления.
3. Цифровой автоматический гравиметр по пп. 1 и 2, отличтощийся тем, что, устройство возвратного потенциала выполнено в виде коммутирующего блока, подключенного к неподDè>êíûì гребенкам чувствительной системы и связанного через блок формирования импульсов со счетно-решающим устройством.
193100
Составитель 3. П. Попова
Корректоры: А. М. Сл ак и Е. Ф. Полионова
Редактор A. Можаров
Тскрсд Л, Бриннер
Типография, пр. Сапунова, 2
Заказ 1067 9 Тираж 535 Подписное
ЦНИИПИ Коми .ета по делам изобретений и открытий пзп Совете Министров СССР
Москва, Центр, пр. Серова, д, 4
