Гравитационный градиентометр

 

О П И С А Н И Е 232534

ИЗОЬРЕтЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советсних

Сопиалистичесних

Рвспублин

Зависимое QT BBT. свидете 7bcTBB ¹

1 .7. 42с, 44

Заявлено 31.VI I.1967 (М 1176745!26-25) с присоединением заявки ¹

Приоритет

МП1i 6 Olv

УД1 550.831(088.8) Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Опубликовано 1!.Х11.1968. Б.о.7.7етснь № 1 за 1969 г.

Дата опубликования описания 11.11 .1969

Авторы изобретения

Л. Д. Гик и Г. П. Арнаутов

Заявитель

Институт автоматики и электрометрии Сибирского отделения

АН СССР

ГРАВИТАЦИОННЫЙ ГРАДИЕНТОМЕТР

Изобретение относится к области гравиметрии, а точнее — к конструирующим приборам для измерения силы тяжести и ее производных.

Известно устройство для измерения вертикального градиента силы тяжести содержащее камеру с жидкостью и размещенную в ней чувствительную систему в виде двух разнесенных по высоте и жестко связанных между собой масс положительной и отрицательной плавучести, а также упругий сильфон, вмонтированный в стенку камеры, и упругое тело, прикрепленное к одной из масс чувствительной системы и имеющее больший, чем у жидкости коээфициент объемного сжатия.

Сильфон связан с силовой установкой, управляемой через усилитель и фазочувствительный детектор генератором вертикальных механических колебаний, на котором установлено устройство, и датчиком перемещений.

Недостатком устройства является низкая точность, связанная с его чувствительностью к температурным изменениям и горизонтальным ускорениям корпуса прибора.

Предложенный гравитационный градиентометр отличается тем, что чувствительный элемент выполнен в виде уравновешенных в жидх ости крутильных весов, состоящих из горизонтальных крутильных нитей и подвешенных к ним жестко связанных, например, крестом двух коромысел, одно из которых несет на концах разнесенные по высоте массы положительной плавучести, а другое — аналогично расположенные массы отрицательной плаву5 чести.

Такое конструктивное выполнение повышает точность измерений.

На чертеже представлена схема предложенного устройства.

10 Устройство состоит из камеры 1, заполненной жидкостью 2; масс т и 4, имеющих положительную плавучесть; масс 5 и 6, имеющих отрицательную плавучесть; невесомых коромысел 7 и 8; крутильной нити 9 (перпендику15 лярна плоскости чертежа); упругого тела 1О, которое вместе с сильфоном 11 и силовой установкой 12 образует систему рег 77ировки уравновешенности; датчика 13 перемещен|ш; фазочувствительного детектора 11 с интегри20 рующим звеном; усилителя 15 и генератора

16 вертикальных механических колебаний.

Устройство работает следующим образом.

Градиентометр устанавливают на пункте наблюдения и контролируют уравновешен25 ность чувствительного элемента. Для этого камере 1 с помощью генератора механических колебаний 16 сообщаются вертикальные периодические колебания. В случае неуравновешенности чувствительного элемента он совер30 шает крутильные колебания относительно ка232534

Предмет изобретения

3

Составитель Ю. С. Едокимов

Текред Л. Я. Левина Корректор H. В. Босняцкая

Редактор О. Филиппова

Заказ 428 18 Тираж 427 Подписно"

ЦНИИПИ Комитета по делаги изобретений н открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова, 2 меры 1 с вынухкденной частотой и сдвигом фаз, зависящим от знака неуравновешенности. Крутильные колебания регистрируются датчиком

18. Сигналы датчика и генератора 1б подаются на фазочувствительный детектор 14 с интегрирующим звеном. Сигнал фазочувствительного детектора 14 после увеличения в усилителе 15 управляет работой силовой установки, деформирующей сильфон 11 и затем упругое тело 10.

При уравновешивании системы крутильных весов с требуемой точностью сигнал от вертикальных ускорений камеры с жидкостью становится меньше порога чувствитель: ости датчика перемещений, и чувствительный элемент реагирует только на изменения вариации силы тяжести. Эти изменения создают крутящий момент, компенсируемый упругим моментом крутильной нити 9. Мерой вариации силы тяжести является угол закручивания нити или перемещение массы 5, определяемое с помощью датчика перемещений.

Гравитационный градиентометр, содержащий чувствительный элемент в виде масс положительной и отрицательной плавучести, упругое тело, прикрепленное к одной из масс, камеру с жидкостью, сильфон с силовой установкой, связанной через усилитель и фазочувствительный детектор с генератором верти10 кальных механических колебаний и датчиком перемещений, отлича ощийся тем, что, с целью повышения точности измерений, чувствительный элемент выполнен в виде уравновешенных

r. жидкости крутильных весов, состоящих из

lS горизонтальных крутильных нитей и подвешенных к ним жестко связанных, например, крестом двух коромысел, одно из которых несет на концах разнесенные по высоте массы положительной плавучести, а другое — ана20 логично расположенные массы отрицательной пл а в у чести.