Баллистический гравиметр для симметричного способа измерений

 

Использование: в баллистических гравиметрах для симметричного способа измерений абсолютных значений ускорения свободного падения. Сущность: баллистический гравиметр для симметричного способа измерений содержит пробную массу с оптическим отражателем, вакуумную камеру, каретку толкателя с направляющими, соленоидный электромагнитный привод, состоящий из якоря и катушки. Каретка толкателя связана с якорем соленоида равноплечим пантографом, обеспечивая при этом уменьшение отдачи катапульты при подбрасывании пробной массы. Технический результат: повышение точности измерений. 1 ил.

Изобретение относится к области гравиметрии и может быть использовано в баллистических гравиметрах для симметричного способа измерений абсолютных значений ускорения свободного падения.

Существуют гравиметры для определения абсолютного значения ускорения свободного падения g путем измерения параметров свободного полета вертикально подброшенной вверх пробной массы [1].

Основными элементами такого гравиметра являются: вакуумная камера с размещенной в ней катапультой для подбрасывания пробной массы в виде уголкового оптического отражателя; лазерный интерферометр перемещений; электронно-счетная система для обработки интерференционного сигнала с выхода интерферометра с целью вычисления g и управления работой катапульты.

Наиболее близким по своей технической сущности к предлагаемому изобретению является баллистический гравиметр, в котором катапульта для подбрасывания пробной массы выполнена в виде якоря соленоида и направляющих для вертикального движения якоря [2].

Недостатком катапульты с соленоидным электромагнитным приводом является то, что при броске пробной массы присутствует отдача, которая через механическую связь воздействует на отсчетную систему - лазерный интерферометр, возбуждая в нем вертикальные колебания и внося погрешность в результат измерения g.

Изобретение направлено на повышение точности измерения ускорения свободного падения баллистическим гравиметром для симметричного способа измерений g.

Это достигается тем, что баллистический гравиметр для симметричного способа измерений содержит пробную массу с оптическим отражателем, вакуумную камеру, каретку толкателя с направляющими, соленоидный электромагнитный привод, состоящий из якоря и катушки, причем каретка толкателя связана с якорем соленоида равноплечим пантографом, обеспечивая при этом уменьшение отдачи катапульты при подбрасывании пробной массы.

На чертеже приведена кинематическая схема устройства катапульты.

Устройство содержит пробную массу с оптическим уголковым отражателем 1, вакуумную камеру 2, каретку толкателя с направляющими 3, пантограф 4, соленоидный электромагнитный привод, состоящий из якоря 5 и катушки 6.

Принцип действия катапульты основан на особенностях тяговой характеристики соленоидного электромагнита и состоит из следующих этапов.

В исходном положении каретка толкателя 3 с пробной массой с оптическим уголковым отражателем 1 находится в нижнем положении, якорь 5 относительно катушки 6 - в верхнем, катушка 6 соленоида обесточена. При подаче импульса тока в катушку 6 происходит втягивание сердечника 5 вниз с ускорением. Одновременно через пантограф 4 каретка толкателя 3 с пробной массой с оптическим уголковым отражателем 1 движется вверх. После прохождения середины катушки 6 сердечник 5 начинает тормозиться, соответственно тормозится и каретка толкателя 3, освобождая пробную массу с оптическим уголковым отражателем 1 для свободного вертикального полета. Совершив несколько колебаний, катапульта останавливается. В этот момент катушка 6 обесточивается. Импульс тока выбирается таким, чтобы обеспечить высоту подбрасывания пробной массы, при которой измерения параметров движения приходились на время после окончания механических колебаний катапульты.

В момент приема пробной массы за счет кинетической энергии пантограф складывается, катапульта занимает исходное положение для повторного запуска.

Экспериментально установлено, что минимальная реакция отсчетной системы получается, если помимо выравнивания инерционных сил верхней и нижней частей катапульты, выравниваются силы трения путем дополнительной установки подшипников качения на якорь соленоида.

Библиографические данные 1. А.П.Юзефович, Л.В.Огородова. "Гравиметрия", - М.: Недра, 1980.

2. Агрегат 15В 166. Техническое описание ПБ 1.530.001 ТО, МО СССР, 1987.

Формула изобретения

Баллистический гравиметр, содержащий пробную массу с оптическим уголковым отражателем, вакуумную камеру, каретку толкателя с направляющими, соленоидный электромагнитный привод, отличающийся тем, что каретка толкателя связана с якорем соленоидного электромагнитного привода равноплечим пантографом.

РИСУНКИ

Рисунок 1



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для измерения вертикального градиента ускорения силы тяжести WZZ

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для измерения вертикального градиента ускорения силы тяжести Wzz и двух составляющих градиента кривизны уровенной поверхности потенциала силы тяжести Wxx, Wyy

Изобретение относится к измерительной технике, предназначено для измерения вертикального градиента ускорения силы тяжести Wzz и ускорения силы тяжести g

Изобретение относится к области гравиметрии и может быть использовано в баллистических лазерных гравиметрах для измерения абсолютных значений ускорения свободного падения (g)

Изобретение относится к области гравиметрии, а именно к средствам абсолютных измерений ускорения свободного падения (ускорения силы тяжести)

Изобретение относится к гравиметрии и может быть использовано для измерений абсолютных значений ускорения свободного падения

Изобретение относится к геофизическому приборостроению, а именно к области гравиметрии, и предназначено для выставления вертикали лазерного луча в баллистическом гравиметре при проведении высокоточных абсолютных измерений силы тяжести или ее приращений. Сущность способа заключается в отслеживании смещения лазерного луча отраженного от свободно падающего тела в процессе его движения с помощью видеокамеры, вычисления по данным видеозаписи угла отклонения лазерного луча от вертикали и коррекции направления луча в требуемую сторону. Технический результат заключается в обеспечении возможностей повышения точности выставления вертикали лазерного луча в баллистическом гравиметре, уменьшения погрешности измерения абсолютного значения ускорения силы тяжести, уменьшения чувствительности к вибросейсмическим помехам. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области гравиметрии и касается способа выставки в вертикаль лазерного луча баллистического гравиметра. Способ заключается в том, что проводят серию бросков пробного тела при различных наклонах платформы гравиметра, в каждом броске определяют ускорение свободного падения, находят минимальное значение ускорения в серии бросков и соответствующий ему наклон платформы, при этом наклоне фиксируют платформу. Для реализации способа предлагается лазерный баллистический гравиметр, содержащий платформу, акселерометры и двигатели. В гравиметр введена система управления выставкой в вертикаль лазерного луча, содержащая блок соответствия, имеющий структуру матрицы, построчные ячейки которой представляют собой величины измеренных ускорений свободного падения, углы наклона платформы, сигналы управления и выключатели, а столбцы представляют собой ячейки сопоставления. Система управления также содержит общую шину, блок поиска, блок стратегий и сумматор. Технический результат заключается в повышении точности абсолютного измерения ускорения свободного падения, упрощении обслуживания гравиметра и сокращении времени полевых измерений. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области гравиметрии и может быть использовано для измерения в морских условиях абсолютных значений ускорения свободного падения. Сущность: на корабле устанавливают абсолютный лазерный и относительный гравиметры. Измеряют множество интервалов пути и времени лазерным интерферометром абсолютного гравиметра. Выделяют переменную составляющую сигнала относительного гравиметра. Вырабатывают команду на бросок пробного тела. Причем бросок пробного тела осуществляют при минимальной скорости вертикального перемещения основания, которую вычисляют по интегралу от составляющей сигнала относительного гравиметра, вызванной качкой корабля. Рабочий участок траектории полета пробного тела разбивают на кванты интерференционного сигнала. По разности интервалов времени прохождения соседних квантов вычисляют мгновенные значения суммы ускорений свободного падения и движения основания. Указанные значения осредняют и получают измеренную в броске сумму ускорений. На интервале времени полета пробного тела осредняют переменную составляющую сигнала относительного гравиметра. Среднее значение переменной составляющей вычитают из измеренной в броске суммы ускорений и сохраняют разность как измеренное в броске ускорение свободного падения. Проводят несколько бросков. Осредняют ускорения свободного падения по множеству бросков. По полученному истинному значению ускорения свободного падения корректируют показания относительного гравиметра. Для осуществления способа на основании (4) устанавливают абсолютный гравиметр (1), содержащий катапульту (2) и счетчик интерференционных импульсов (3). Рядом устанавливают относительный гравиметр (5). Оба гравиметра (1, 5) соединены с вычислителем (6). В вычислитель (6) введены блок (7) мгновенных суммарных ускорений, блок (8) среднего суммарного ускорения, фильтр (9), интегратор (10) выработки скорости основания, блок (11) среднего ускорения основания, две схемы сравнения (12, 13), накопитель (14), блок (15) истинного значения ускорения свободного падения и командный блок (16). Технический результат: повышение точности измерения ускорения свободного падения в условиях вертикальных перемещений основания, соизмеримых с длиной траектории полета пробного тела. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области гравиметрических измерений и касается способа определения абсолютного значения ускорения свободного падения. Измерения проводят баллистическим лазерным гравиметром с помощью нескольких непараллельных лазерных лучей, которые образуют плоскости в виде треугольников. Технический результат заключается в повышении точности измерений. 1 ил.

Изобретение относится к гравиметрии и может быть использовано для измерений абсолютных значений ускорения свободного падения. Баллистический гравиметр содержит вакуумную камеру, устройство сбрасывания пробного тела, источник излучения, фотоприёмник, устройство синхронизации и обработки сигнала. На пробном теле закреплён оптический элемент, который выполнен в виде дифракционной решётки. Штрихи указанной решётки расположены горизонтально. На пути лучей света, дифрагирующих на решётке при работе устройства, установлен оптический мультиплексор, выход которого подключён к фотоприёмнику. Технический результат заключается в увеличения временной разрешающей способности, уменьшения габаритов устройства и упрощения алгоритма обработки сигналов. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Голограммный баллистический гравиметр, содержащий вакуумную камеру, устройство сбрасывания пробного тела, первую голограмму, закрепленную на пробном теле, источник монохроматического излучения, систему коллимации, фотоприемник, электронное устройство синхронизации и обработки сигналов. На пути луча света, прошедшего первую голограмму, установлена вторая голограмма, геометрически тождественная первой. Фотоприемное устройство установлено в области наложения пучков света, дифрагирующих на обеих голограммах. Технический результат заключается в уменьшении габаритов гравиметра. 2 ил.
Наверх