Гравиметр

 

< ЬЗЬЗУЗ

Союз Советских

Сацмалмстических

Республик

J (6l) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 08. 04.76 (2l) 2344425/1825 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 06. 12.78.бюллетень №4д (45) Дата опубликования описания К.Ы.78 (5l) М. Кл.

С 01 V 7/02

Государственный «аматет

СССР в делам изеарвтений в открытий (SS) УДК SSO.âçà (oas.8) (72) Авторы изобретения

Г. А. Караваев, И. Д. Коподеав и Л. Q. Мермайвь

1 (73) Заявитель

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к гравнметрнческнм устройствам, и может быть использовано для измерения силы тяжести в условиях длительного отсутствия внешней коррекции.

Известны астазированные гравиметры маятникового типа, получившие широкое применение при полевых гравнметрических работах )! j.

Известны также сверхпроводящне гравиметры, содержащие сверхпроводннковый инерционный элемент, упругую электромагнитную систему, выполненную в виде сверхпроводящих обмоток, и регистрирующее устройство I2).

Недостатком этих приборов является ограниченная чувствительность, так как по принципу действия онн не отличаются от обычных неастазированных гравнметров с пружинным нодвесом, которые в настоящее время практически не применяются нз-за низкой чувствительности.

Цель изобретения — повышение чувствительности измерений.

Это достигается: тем, что инерционный

Чувствительный элемент выполнен в виде сверхпроводящего полого профилнрованного цилиндра, с двумя радиальными выре2 замн, центр тяжести которого смещен относительно продольной оси, а электромагнитная система выполнена в виде двух расположенных соосно с инерционным элементом радиально-осевых опор и трех обмоток, магнитные осн которых ортогоиальны продольной осн инерционного элемента, причем одна из обмоток расположена сьосно с одним из вырезов инерционного элемента, а другие смещены по образующей по обе стороны от центра второго выреза.

На фиг. i показан гравиметр, вид спереди с частичным разрезом, на фнг. 2— схема расположения обмоток упруго-астазнрованной электрической системы относительно инерционного элемента; нв фиг. 3— принципиальная электрическая схема.

Гравиметр состоит из корпуса }, в котором расположены инерционный элемент 2, радиально-осевые опоры, состоящие из каркасов 3 с расположеинымн в них обмотками 4 и 5, и каркас б с обмотками 7 упругоастазированной электромагнитной системы.

Прибор закрывается герметично кожухом

8и9.

Инерционный элемент 2 представляет собой полый цилиндр, имеющий в центральной

636573 части радиальный выступ и два выреза. С торцов инерцион3юго элемента расположены вставки 10, в которых закреплена ось

11 с балансировочным маятником 12. Обмотки 7 упручго-астазирова3шой электромагнитной системы имеют фасолевидную форму и расположены на каркасе 6 таким образом (фиг. 2), что магнитная ось обмотки

W астазирования совпадает с центром одного выреза, а магнитные оси обмоток W u

Ъ ) упругой системы смещены по образующей в разные стороны относительно центра второго выреза. Обмотка Wl замкнута сверхпроводящим выключателем СВ; (фиг. 3), служащим для возбуждения в обмотке незатухающего тока. Обмотки Wz и W, состоят каждая из двуi секций W и W>, 1

Ю„и W,;, IlpIIRQ I секции Wz и W„включены встречно, а секции Wz u Wz — согласно и замкнуты сверхпроводящим включателем СВ .

Устройство работает следукнцим образом, После охлаждения прибора и перехода

eI.o элементов в сверхпроводящее состояние в обмотках подвеса возбуждают незатухающий ток, обеспечивающий взвешивание инерционного элемента в магнитном поле.

Незатуха)ощие токи возбуждаются также в короткозамкнутых обмотках W;, Ю и Ъ, упруго-астазированной электромагнитной системы. При этом в контурах вырезов индуцпруктгся незатухающие токи, пропорциональные магнитному потоку, стремящемуся проникнуть через II;IQIIJ,Bäü выреза, и обр;и но пропорциональные индуктивностп кон3 УI)l)I3:

I, =- — — SiI3H, ьк где S — плогцадь выреза;

1.,— индуктивность сверхпроводящего контура;

 — - )Ialllllxllan индукция;

:.-) -- угол между вектором магнитной индукции и плоскостью контура.

В результате электромагнитного взаимодействия токов обмоток WI u Wl с током в контуре выреза создается упругий момент, обеспечивающий удержание инерционного элемента в нулевом положении .

Силовое воздействие обмотки астазирования

Wl на инерционный элемент при этом равно нулю.

При изменении силы тяжести инерционный элемент будет отклоняться от первоначального положения равновесия до тех пор, пока момент упругой системы не установит изменение силы тяжести и возникающий дополнительный упругий момент системы астазирования, равный

5

М )) 5

2 к знак которого совпадает со знаком изменения силы тяжести.

Компенсация приращения сил тяжести осуществляется путем подачи тока соответствующего знака в секции Юг и Ътз, магнитные потоки которых складываются с магнитными потоками секций Wq u Юз в одной из обмоток и вычитаются в другой. Г1ри этом, вследствие изменения суммарных магнитных потоков обмоток Wz и W>, инерционный элемент возвращается в нулевое положение.

Мерой изменения силы тяжести являетО ся величина тока в секциях Wg и Ъз электромагнитной системы. В силу нулевого способа отсчета зависимость между показателями устройства съема информации гравиметра и изменением силы тяжести линейная.

Формула изобретения

Гравиметр, содержащий инерционный чувствительный элемент, электромагнитную систему и регистрирующее устройство, отличаюи4ийея тем, что, с целью повышения чувствительности измерений, инерционный чувствительный элемент выполнен в виде сверхпроводящего полого профилированного цилиндра с двумя радиальными вырезами, центр. тяжести которого смещен относительно продольной оси, а электромагнитная система выполнена в виде двух расположенных

35 соосно с инерционным элементом радиальноосевых опар и трех обмоток, магнитные оси которых ортогональны продольной оси инерционного элемента, причем одна из обмоток расположена соосно с одним из вырезов

4ю инерционного элемента, а другие смещены по образующей по обе стороны от центра второго выреза.

Источники информации, принятые во вни45 мание при экспертизе:

1. Грушинский Н. П. Введение в гравиметрию и гравиметрическую разведку. МГУ, 1961.

2. Патент CLLIA № 3424006, кл. 73 — 382, 50 19(i8.

636573

12

Сос" авителв Л. Ч ир :сии.

Редактор Ж Рожкова Гекрсл О. Лi говая К:ррек;р I I 1i ница

Заказ 6935 37 1 ираж 660 I Iil 1пие.ин

Ы НИИПИ Государственного коиитста C:овета .Чиниетрои СССР по делам изобретении и открытий

I I3035, Москва, Ж-35, Рюшекия иаб., л. -I 6

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проев на)i. 4