Гравиметр

 

Союз Советсиик

Социалистических

Республик (63) Дополнительное к авт. свид-ву— (Я) И. Кл.

GAL ч 7/02 (22) Заявлено070477 (2I) 2475277/18-25 с присоединением заявки №вЂ”

Государствеииый комитет

СССР IID делам изобретений и открытий (23) Приоритет—

Опубликовано1501.79. Бюллетень № 2

Дата опубликования описания 150139 (%) УЛИ 550 ° 831 °

° 23084(088,8) (?2) Авторы изобретения

Г.й.Караваев, В.В,Коэорез И.Д.Колодеев и О.Г.Чеборий (? i) Заявитель (54) ГРАВИМЕТР

Изобретение относится к области измерительной техники, в частности к гравиметрическим устройствам.

Известны измерительные приборы, в которых используется сверхпроводящая электромагнитная система удержания чувствительного элемента Ь),С21 Г33, Известен также гравиметр, содер-. жащий чувствительный элемент, выполненный из сверх материат ла, электромагнитную систему подвеса, арретирующий механизм н отсчетное устройство (4j.

При этом сила тяжести подвешенного чувствительного элемента уравновешивается электромагнитной силой, обусловленной идеальным диамагнетизмом сверхпроводника, в результате чего механические связи между подвешенным телом и опорой заменяются электромагнитными и тело получает возможность устойчиво висеть в пространстве.

Мерой изменений гравитационного поля служит смещение чувствительного,® элемента от исходного положения, поэтому чувствительность гравиметра определяется жесткостью сверхпроводящей электромагнитной упругой систеMEi1 °

Недостатком известного прибора является ограниченная чувствительность, так как его упругая система имеет существенно нелинейную электромеханическую характеристику с большой крутизной, на рабочем участке, вследствие чего изменения силы тяжести приводят к столь незначительным смещениям чувствительного элемента, измерение которых является весьма затруднительным. целью изобре"åíèÿ является повы шение чувствительности и устойчивости гравиметра.

Это достигается тем, что в предлагаемом гравиметре установлен из-. готовленный иэ сверхпроводящего материала стакан с продольными вырезами, в котором размещен чувствительный элемент, выполненный в Форме кольца и снабженный .электропроводящим вкладьыем.

На чертеже изображена схема описываемого гравнметра.

Гравиметр содержит цилиндрический стакан 1, изготовленный из сверхпроводящего материала и снабженный вырезами. В стакане 1 размещены сверхпроводящая катушка 2 упругой электромагнитной системы

642664 подвеса и чувствительный элемент, изготовленный в форме кольца 3 из сверхпроводящего материала, в котором жесTкo QKpeплeH электропрово дящий вкладыш 4,изготовленный из несверхгроводящего материала.

Для фиксации чувствительного 5 элемента служит арретирующий механизм, содержащий шток 5 со сферическими фиксаторами 6 на конце, и

Устройство управления арретиром 7.

Арретирование чувствительного эле- 10 мента осуществляется путем введения сферических фиксаторов 6 арретира в кольцевую проточку отверстия 8, имеющегося в центре вкладыша 4.

Для .установки гравиметра в криос- 15 тате служит фланец 9.

Электромагнитное удержание сверхпроводящего чувствительного элемента в предлагаемом гравиметре осушествляется не "=a счет ",èë отталкивания, а эа счет сил притяжения, что

>.„oë>i возможно, так как в нем электромагниты имеют нулевое сопротивление.

При этом, в силу особенностей потенциальной функции взаимодействия

25 двух идеальных токопроводящих контуров гравиметр, в котором чувствительный элемент подвешен силой притяжения, имеет более высокую чувствительность, чем гравиметр с чувствительным

30 элементом, подвешенным силой отталкивания.

Назначение несверхпроводящего вклады»а 4 заключается в обеспечении демпфирования колеб>аний чувствительного элемента. 35

Повышение радиальной устойчивости увствительного элемента обеспечивается эа счет сил отталкивания, возникающих между KQJIblJÑ 3 и стаканом 1р обусловленных эффектом Мейсснера. 40

Продольные разрезы в стакане 1 предназначены для исключения возможности возникновения на его внутренней поверхности кольцевых токов.

Принципиально в гравиметре может 45 быть использован любой источник магнитного поля, например постоянный маГнит, а также другие чувствительные элементы †àê формы, проекция которых на горизонтальную плоскость представляет собой двухсвязнук> 4>игуру. ,Гравиметр работает следущщим обраBoM„

B исходном состоянии чувствительный элемент прибора фиксируется при

55 помощи арретирующего механизма на определенном расстоянии от катушки 2.

Для приведения гравиметра в рабочее положение он ориентируется таким образом, чтобы катушка 2 располагалась выше кольца 3. Затем катушка 2 подключается к источнику ЭДС, криостат заполняется жидким гелием и прибор охлаждается до температуры

4,2 К, после чего кату:,.ка 2 замыкается накоротко сверхпроводящим выключателем, а чувствительный элемент дезарретируется и, взвешивается B магнитном поле катушки 2 соосно с последнеи.

При изменении силы тяжести возникает смещение чувствительного элемента от исходного положения. Это смещение регистрируется отсчетным устройством и служит мерой изменения силы тяжести.

Испытания показали высокие метрологические качества данного устройства и дополнительную возможность его применения для проведения точных сейсми еских исследований. формула изобретения

Гравиметр, содержащий чувствительныи элемент, выполненный иэ сверхпроводящего материала, электромагнитную систему подвеса, арретирующий механизм и отсчетное устройство, отличающийся тем, что, с целью увеличения чувствительности и устойчивости, в нем установлен изготовл.-нныи из сверхпроводящего материала стакан с продольными вырезами, в котором размещен чувствительный элемент, выполненный в форме кольца и снабженный электропроводящим вKладышем.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1 .ЭисИИоМ T. А. App Eicat on о т 5ирбгсондс>сМ 1ч, Бс .Ап>ег оп )96o, v 2о2р 74.

2. Патент СНА Р 3449956, кл. 73-382, 17.06.69.

3. Козореэ B.B. и др. О потенциальной яме магнитного взаимодействия идеальных токовых контуров . Доклады АН УССР !серия и 9 3, 1976, 4. Патент США 9 342006, кл. 73 — 382, 28.01.69.

642664

Составитель Ю.Евдокимов

Техред Ю.Ниймет Корректор Н.Петрик

Редактор Д.Еатанова

Заказ 7753 а!qy

Тираж бИ Подписное

ЙНИвПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП Патент, г.Ужгород, ул.Проектная,4