Струнный гравиметр
(l l ) ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик (61) дополнительное к авт. свил-ву— (22) Заявлено 28.02.75 (2! ) 2109524 25
: 5! ) Ы. Кл.- G 01 V 7/04 с присоединением заявки— (23) Приоритет— (43) Опубликовано 05.02.77. Бюллетень ¹ 5 (45) Дата опубликования описания 23.06.77
Государственный комитет
Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 550.83 (088.8) (72) Автор изобретения
А. В. Стакло
Всесоюзный научно-исследовательский институт геофизических методов разведки (71) Заявитель (54) СТРУННЫЙ ГPABHMETP
ИзОбретени относится к приборам для измерения силы тяжести на подвижном осноtattttts и может быть использовано при морских геофизических съемках, Известен гравиметр, датчик которого состоит из вибрирующей проводящей струны, груза, выполненного в виде рычага, один конец которого крепится к корпусу с помощью перекрещивающихся пружин, и возбуждаюецего магнита. Регистрирующая аппаратура укомплектсвана специальной ЭВЫ, которая проводит вычисление мгновенных значений силы тяжести и осредненпе их на некотором интервале непосредственно во время измерений (1). К недостаткам прибора относится черезвычайно высокая чувствительность к помехам, особенно вибрации, сложная нелинейная зависимость выходной частоты от ускорения, в результате чего точность прибора невысокая (погрешность измерений до 10 ttl л).
Известен гравиметр, содержащий инерционную м" ññó, подвешенную на проволоке или ленте из токопроводящего материала |2).
B этом гравиметре инерционная масса крепится к корпусу. Можно осуществлять деми- 25 фирование массы за счет узких зазоров между ней и корпусом. Подобное демпфирование явно недостаточно для улучшения вибростойкости прибора. Главным недостатком является то, что зависимость частоты колебаний З0 струны от действующих tta прибор ускорений не является пропорциональной, и эта нелинейность приводит к появлсншо систематических погрешностей.
Известен струнньш гравпметр, содержащий корпус. струну, рабочий груз, помещенный в поле демпфирующсго мапшта, возбуждающий магнит, пластины, соединяющие груз с корпусом, электронное устройство для возбуждения колебаний струны и регистрирующее устройство с t.змерителсм частоты (3).
Недостатками этого гравиметра являетс.". нелинейная связь выходной части с мгновенным значением силы тяжести, что при действии больших ускорений может привести к существенным погрешностям результатов измерений.
Цель изобретения — повышение точности измерений.
Для этого в предлагаемом гравиметре рабочий груз выполнен в виде катушки, которая последовательно соединена через измеритель частоты, цифровой фильтр высоких частот и преобразователь «t 03,-аналог» с электронным устройством и параллельно соединена с обмоткой демпфирующего магнита.
На фиг. 1 изображен предлагаемый грави метр; на фпг. 2 — блок-схема электрической части гравиметра.
Гравиметр содержит корпус 1, струну 2 с укрепле1шым на пей рабочим грузом, 7, выполненным в виде катушки. Для предотвращения горизонтальных смещений груз крепится к корпусу с помощью пластин 4. Струна помещена в зазоре возбуждающего постоянного магнита 5. Рабо-illli груз расиоложс!! в зазоре демпфирующего постоянного магнита 6 с обмоткой 7. Верхний конец струны связан с корпусом или жестко, или через пру>кину.
Струна электрически соединяется с электронным устройством, составляя с ним струнный 2Bl îãåíåðàòîð 8 (фиг. 2). Выход струш1огого автогенератора соединен с измерителе;I частоты 9 и с частотным . !етектором. ЧастотI5 ным детектором называется устроиство,,ialoшее на выходе напряжение, величина которого зависит от частоты входного сигнала. Это устройство моя<ет быть выполнено по любой известной аналоговой схеме, однако для погышеппя точности целесообразно испол зовать
20 цифровую технику. В этом случае измерите,lb
ЧаСТОТЫ COC:;1ИПЯЕТСЯ С Циф130ВЫМ <17ИЛЬТПОМ высоких частот 10 и преобразователем «код— апало-.» I I. Выход преобразоват ля соедшгяется с катушкой 7 и с обмоткой 7.
Г173вимстр работает следу1ощим образом.
Под Bënan Ical веот.!кальных ускорений проис. солят вариации частоты колебаний струны. Соответственно изменяются показания измерителя частоты. Для того, чтобы изменения частоты струпы, связанные с сп.,!ой тяжести, не компепспровалпсь, показания !!змерптеля частоты поступают па llilôðîaoé фильтр высоких частот со срезом на частоте около 0,01 I Г1. Выходной сигнал фильтра п<7ДаетсЯ и 2 IIPco01733ÎB21 ель «кОД-а пал<)Г», lia
Выхо 1с I Полo>1<ительньш эффект данного предло-! кения заклlочается В снижении уровня помех на струне до уровня, прп котором нелинейность струино-о гравиметра не вызывает долнптельных систематических погрешностей, в результате чего повышается точность измерений. В то же время струнный гравиметр сохраняет все положительные качества liIIQрового прибора. Небольшой уровень ocTàòî÷ных возмущений облегчает послсдующу1о фильтрацию показаний. Формула изобретения ! Струнный гравиметр, содержащий корпус, струну, рабочий груз, помещсш;ые в поле демпфпрующегс IariIBTa, возбуждающий магнит, пластины, соединяющие груз с орпусом, электронное устройство;!Ля возбу кдсния коле<7!If!i!i! струны и регистрирующее устройс.гво с и ll!cplfTc;IcM частоты, о т л и ч а10 шийся тем, что, с целью повышения точпосп! измерений, рабочий груз выпо,licli в ВПДС 1<3ТУ111КИ, К(П 01738 ПОСЛЕДОВаТЕ. !Ш!О COCд! пена через измеритель частоты, цифровой фильтр высоких частот If преооразователь «код-аналог» с электронным устройством и П3Р3„1, !СГ!Ь!10 СОЕДиi.сиа С ООMСT;iЕМПфИ— рующсго магнита. 1Лсточнпкп инсрормации, принятыс во внимание при экспертизе: 1. Проспект фирмь, So!<1 isha 1 !<1. Proc. Cie0d. S0c. Japan . 9 1963 рр 571 — 576. 2. ПaTåíò Фпанцпи ¹ 1536427,; л С 01 V, 19678. 3. Струнный гравимстр дл", измерз!и!я силы тяжести па море. Известия АН СССР, cp. геофизическая, ¹ 3, 1959. 545949 1 (1 ! Составитель А. Чупруиова Редактор С. Титова Техред В. Рыбакова 1с,оррсктор И. Симкина Заказ 265/970 Изд. № 467 Тираж 729 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Тип. Харьк. фил. пред. «Патент»
