Устройство для измерения вертикального градиента

 

О П И С А Н И Е 203947

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 18Х.1966 (№ 1077683!26-25) Кл, 42с, 44 с присоединением заявки №

МПК 6 Olc

УДК 550.831(088.8) Приоритет

Опубликовано 09.Х.1967. Бюллетень № 21

Дата опубликования описания 22.XII.1967

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Авторы изобретения

Л. Д. Гик и Г. П. Арнаутов

Заявитель Институт автоматики и электрометрии Сибирского отделения АН СССР

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВЕРТИКАЛЪНОГО ГРАДHEHTA

СИЛЫ ТЯЖЕСТИ

Известны вертикальные градиентометры, содержащие, камеру с жидкостью, в которой размещена чувствительная система в виде двух разнесен ных по высоте жестко связанных друг с p!pyrcM,масс, положительной и отрицатель ной,плавучести.

Предложенное устройство отличается тем, что к одной из масс прикреплено тело с большим, чем у жидкости коэффициентом объемного сжатия, à la стенку камеры с внутрен ней стороны .вмонтирован сильфон с,выведенной наружу силовой Ióñòàíoâêîé, связанной через усилитель и фазочувствительный детектор с генератором вертикальных .механических ко. лебаний, на котором установлен корпус, и датчиком перемещений, соединенным с пружиной чувствительной си стемы, укрепленной на жесткой связи м@сс. Это позволяет устранить погрешности, возникающие из-за нестабильного уравновешивания чувствительного элемента градиента и, тем самым повысить точность измерений.

На чертеже представлена схема предложенного устройства.

Оно состоит из камеры 1, заполненной жидкостью масс 2 и 8, имеющих соответственно положительную и отрицательную плавучести и соединенных нера стяжимой связью 4, пру жины малой жесткости 5, тела О, сильфона 7, вделанного в стенку камеры 1, силовой установки 8, датчика перемещений 9, фазочувствигельного детектора 10 с интегрирующим звеном, усилителя ll и генератора 12 механических колебаний. Тело б,,сильфон 7 и силовая установка 8 образуют систему регулировки плавучести.

Сильфон 7 сжимается и разжимается с помощью силовой установки 8. При этом изменяется .сжатие жи|дкости. Небольшое сжимаемое тело б,,например кусочек резины, имеет значительно больший коэффициент объем ного сжатия, чем жидкость и массы 2 и 8 Поэтому оно легко сжимается, изменяя свой объем и,,следовательно, плавучесть сеистемы. Если уменьшить сжатие жидкости, тело 6 вследствие своей упругости увеличится ц об.ьеме.

Для получения сипнала о неура вновешенности плавающей системы камера 1 с помощью генератора 12 приводится в периодическое колебательное движение вдоль, верти25 кали, с таким, ускорением, чтобы скорость движения плавающей .системы относительно корпуса была невелика, тогда:сила сопротивления со стороны жидкости движению плавающей системы будет пропорциональна пер30 вой степени скорости этого движения. Если

203947

Составитель 3. Попова

Техред Л. Я, Бриккер Корректоры: Н. И. Быстрова и И. Л. Кириллова

Редактор Н. О. Громов

Заказ 3872/6 Тираж 535 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открьпий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова, 2 чувствительную систему уравновесить так, чтобы (т,+тв) — P (UI+Ua) =О (mI, UI —, масса и объем массы 2; тв, U — масса и объем MBlccbl 8; p — IIIJIOпность жидкости), то состояние р аэновесия будет опр еделяться только градиентом силы тяжести и не будет зависеть от у скорения силы тяжести и ускорений движения камеры. В противном случае происходят, периодические перемещения чувствительной системы относительно ка меры 1 вследствие вынужденных колебаний последней. Фаза этих перемещений зависит от того,,какая преобладает плавучесть: положительная или отрицательная. Колебания регистрируются датчиком 9. Его сигнал и:сигнал с генератора механических колебаний подаются на фазочу1вствительный детектор Ic и|нтегрирующим звеном. Сигнал фазочувспвительного детектора после усиления iH усилителе 11 управляет работой силовой установки

8, сжимающей жидкость.

Когда плавающая система уравновешена, она не чувствительна к ускорениям камеры 1 и ссигнал от этих ускорений отсутствует. Полезный сигнал от градиента силы тяжести регистрируется тем же датчиком 9.

5 Предмет изобip ете|ния

Устройство для измерения вертикального градиечта IcHJIbl тяжести, содержащее ка меру с жидкостью и размещенную,в ней чувсвви10 чельную систему, выполненную в виде двух разнесенных по высоте и жестко связанных между собой масс положительной и отрицательной плавучести, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений, 15 к одной из масс прикреплено тело с большим, чем у жидкости коэффициентом объем ного сжатия, а в стенку камеры с внутренней сто,роны вмонтирован сильфон с выведен ной наружу силовой установкой, связанной через

20 .усилитель и фазочувствительный детектор с генератором вертикальных;механических колебаний, на котором установлен корпус, и датчиком перемещений, соеди нвнным с пружиной чувствительной системы, укрепленной

25 на жесткой связи.масс.