Способ совместного измерения периода колебаний и фазы гравиметрического маятника
О П И С=А Н И 35И92
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Саветскнх
Социалистических
Республик
Зависимое от авт. свидетельства №
Заявлено ЗО.ХI.1970 (№ 1496813/26-25) с присоединением заявки ¹
Приоритет
Опубликовано 13.IX.1972. Бюллетень ¹ 27
Дата опубликования описания 25,IX.1972
М. Кл. G Olv 7/12
Комитет по делам изобретений и открытий прн Совете Мнннстров
СССР
УДК 550.831(088.8) Автор изобретения М. Е. Хейфец
Заявитель Центральный научно-исследовательский институт геодезии, аэросъемки и картографии
СПОСОБ СОВМЕСТНОГО ИЗМЕРЕНИЯ ПЕРИОДА КОЛЕБАНИЙ
И ФАЗЫ ГРАВИМЕТРИЧЕСКОГО МАЯТНИКА ОЬ 0
2й
,т = «+(Л )т+(Л )т. (2) 15
Изобретение относится к области гравиметрии.
Известны способы измерения периода колебаний и фазы гравиметрического маятника, а также вертикального ускорения и скорости его подставки путем фотографической или фотоэлектронной регистрации процесса колебания.
Эти способы недостаточно точны и, кроме того, необходимы длительные наблюдения для определения искомых величин, что неудобно при измерениях на подвижном основании.
По предложенному способу непрерывно измеряют интервалы времени между последовательными прохождениями маятником заранее установленных углов элонгации и по результатам измерений судят о среднем значении периода колебаний, фазах маятника, вертикальном ускорении и скорости его подставки.
Это позволяет повысить точность и сократить продолжительность измерений.
Искомые величины по предложенному способу определяют следующим образом.
Начиная с некоторого момента t„, измерятот промежутки времени Л/т между последовательными прохождениями колеблющимся маятником заранее установленного угла элонгации, выбранного таким образом, чтобы при этом прохождешш скорость перемещения маятника незначительно отличалась от максимальной.
При этом условии повышается точность регистрации моментов прохождения Г,ь гз,..., t,,...
Измерения прекращают в такой момент 4, когда маятник совершит заранее установленное число К полных колебаний.
Полупериод Т колебаний маятника вычис5 ляют по формуле где моменты t„,, и t„„-, в которые фаза маятни10 ка равна нулю, близкие к моментам начала и конца измерений, определяют по формуле, справедливой для каждо о единичного колебания маятника номера l.
Здесь (Л л ) ооозначает «поправку за нсснмметрц1о», которую находят Ilo формуле
Л1т т — М;
4 (3) (4Z) — поправку за влияние вертикальных ускорений определяют по формуле — (z — z;) + (z, — z )
25 (Л4т = 8„+ 4, (4) где Z; — вертикальная скорость подставки в момент регистрации t;, à Z, вертикальная скорость подставки в момент t„ когда фаза
30 маятника равна нулю (в интервале времени
kit;+At;i) .
351192
Zi 2 — Zi
Член
Sg вычисляют по формуле к — 4
К (At--ь-й,+ At;) 2у„2 Zi (о) 25
Предмет изобретения
Составитель Ю, Евдокимов
Тек ред 3. Таранеико
Редактор T. Рыбалова
Корректор Л. Царькова
Заказ 3037/2 Изд. № 1293 Тираж 40G Подписное
ЦИИИПИ Комитета по делам изобретений п открытий при Совсте Министров СССР
Москва, К-35, Раушская иаб., д. 4;5
Типография, пр. Сапунова, 2
Sg 4
Когда вертикальные скорости в промежутках времени, близких к величине периода колебаний маятника, меняются линейно, то чле(но — 2;) — (2ц — Ъ+ 1) ном можно пренебречь.
4g
Чтобы найти величины вертикальных ускорений и выяснить характер их изменения последовательно вычисляют средние значения вертикальных ускорений (Z,ð); для каждого промежутка времени Ь4+М+и т. е. для каждого колебания маятника, по формуле к tí — (At, + И;)
Наконец, фазу гр маятника для любого момента времени t находят по формуле
9=
2тсй Г 1 г (z z)
2д
Данный способ позволяет получить значение периода колебаний с точностью 10 — при продолжительности измерений около 7 мин, а на подвижном основании около 30 мин, причем в последнем случае можно отказаться от применения датчиков вертикальной скорости, нуль-органов и других сложных устройств. ,Дальнейшее повышение точности определения периодов и возмущающих ускорений получают следующим образом. Во-первых, значение периода, вычисляемое по формуле (4), определяют не для одного интервала to„— 1„ь а для нескольких с последующим осреднением результатов.
Во-вторых, применяя способ цифровой фильтрации, используют не только начальный и конечный отрезки интервала наблюдений, но и всю совокупность наблюдений, выполненных за этот интервал.
Кроме того, можно использовать для определения периода и вертикальных скоростей не
10 только основную (среднюю) щель диафрагмы маятникового прибора, но и две крайние, служащие обычно для определения амплитуд.
Подобрав расстояние между средней и крайними щелями, получают значение ускорений
15 не только через каждые 0,5 сек, но и через
0,125 сек, что значительно уточняет интерполирование ускорений и утраивает объем получаемой информации, обеспечивая повышение точности и сокращение времени измерений.
20 Количество щелей в диафрагме маятникового устройства может быть увеличено, что особенно рационально в случае применения ЭВМ для обработки результатов измерений.
Способ совместного измерения периода колебаний и фазы гравиметрического маятника, а также вертикального ускорения и скорости
30 его подставки, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и сокращения продолжительности измерений, непрерывно измеряют интервалы времени между последовательными прохождениями маятником заранее
35 установленных углов элонгации и по результатам измерений судят о среднем значении периода колебаний, фазах маятника, вертикальном ускорении и скорости его подставки.
