Гравиметр

 

О И (Н И Е < 667928

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К йвЧОРСКОМУ СВИДИТВЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалмстмцаов»

Республик (61) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 06.10.77 (21) 2530078/18 — 25

8 (Sl) М. Кл.

G 01 V 7/02 с присоединением заявки Ж—

Гасударственный кемвтет

СССР аа делам изебретеннй а аткритиа (23) Приоритет

Опубликовано 15.06.79. бюллетень 3й 22

Дата опубликования описания Ю,06.79 (53) УДК 550,831, .23.084 (088.8) В. Н, Стадниченко, А. В. Рыков, В. А. Кузиванов, И. И. Науменко — Бондаренко и Г. О. Крылов (72) Авторы изобретения

Ордена Ленина институт физики Земли им. О. Ю. Шмидта (71) Заявитель (54) ГРАВИМЕТР

Изобретение относится к геофизическому приборостроению.

Известны гравиметры с металлическими упругими чувствительными системами, например гравнметр "Аскания", содержащий горизонтальный рычаг, соединенный с корпусом закрученными горизонтальными и вертикальными пружинами, датчик регистрации положения рычага, термостат, регистрирующее устройство (1) Горизонтальные пружины в таком приборе изготовлены нз элннвара и выполняют функции унругого шарнира и главного несущего элемента упругого подвеса (момент кручения подвеса уравновешивает основной момент силы тяжести рычага), Вертикальные пружины изготавливаются иэ. элннвара или вольфрама и служат для компенсации небольших приращений силы тяжести. В нем применяется двухступенчатый термостат, в котором датчиками температуры термостатировання являются контактные термометры.

Недостатком этого прибора является громоздкость, высокие. требования к подбору элементов и отдельных узлов, к юстировке чувствительной системы, применение двухступенчатого термостата, большие габариты чувствительной системы.

Известен также гравиметр с кварцевой чувствительной системой, упругие элементы которой по.крыты тонким слоем металла, содержащий пас% сивный термостат, выполненный в виде сосуда дьюара, упругую систему, выполненную иэ плавленного кварца, дистанционное устройство управления положением маятника (2).

Недостатком этого прибора является большой дрейф нуль-пункта чувствительной системы, Известен также гравиметр, содержащий размещенные в корпусе чувствительную систему, выполненную из злектропроводящего материала и состоящую из инертной массы и упругих подвесов, демлфер, датчик смещения инертной массы и термостат с датчиком температуры и нагревательным элементом (3).

Недостатком этого прибора является сравнительно небольшая точность, значительный дрейф нуль-пункта чувствительной системы, что обусловливается прежде всего нестабильностью температуры в объеме чувствительной системы.

Упругие подвесы при таком термостатировании будут равномерно прогреваться по всей своей длине, следовательно, и дрейф нуль-пункта чувствительной системы будет равномерным и при соответствующей юстировке небольшим;.Измерения силы тяжести с таким гравиметром проводятся общеизвестным способом.

Предлагаемое устройство может быть использовано в сейсмометрах, где вопрос стабилизации температуры чувствительных систем далеко не решен. Особое внимание заслуживает применение устройства в кварцевых гравиметрах, упругие элементы которого докрыты токопроводящей пленкой. Tasse упругие элементы будут фйботать как биматериалы, очень чувствительные к изменению температуры.

Применение предлагаемого устройства позволяет отказаться оТ двухступенчатого термостата и тем самым уменьшить габариты прибора. Кроме того, равномерный прогрев упругих элементов позволяет уменьшить йелинейность нуль-пункта прибора примерно в 2-3 раза, что соответственно дает повышение точности примерно на такую же величину.

Формула изобретения

Гравиметр, содержащий размещенные в корпусе чувствительную систему, выполненную из электропроводящего материала и состоящую из ийертной массы и упругих подвесов, демпфер, датчик смещения инертной массы и термостат с датчиком температуры и нагревательным элементом, отлйчающийся тем, что, с целью уменьше-, ния температурных погрешностей, в нем в качестве датчика температуры и нагревательного элемента использованы упругие подвесы чувстяительной системы, которые установлены в корпусе на изолирующих прокладках и включены в диагональ измерительного моста.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Веселов К. Е, Сагитов М. У. и др. Трави- метрическая разведка". М., "Недра", 968, с. 150153.

2. Васильева И. Л. и др. "Устройство, наладка и ремонт гравиметрической аппаратуры", М., "Недра", 1964, с. 85-88.

3. Веселов К, E., Сагитов М. У. и др. "Гравиметрическая разведка", М., "Недра", 1968, c. 143144, Л

667928

Целью изобретения является уменьшение температурных погрешностей.

Цель достигается тем, что в предлагаемом гравййетре в качестве датчйка" темйературы и нагре"вательного элемента использовайы упругие подвесы чувствительной системы, включенные в диагональ электрического измерительного моста и

-- установленные в корпусе гравиметра на изолирующих прокладках.

На чертеже представлена схема описываемого 10 гравиметра.

Гравиметр состойт-из компенсациойных пружин .1, демпфера 2, рычага 3, горизонтальных винтовых пружин 4, термосопротивленнй 5-7, четырехплечего реэистивного моста, усилителя 8, кор- 15 ректйрующего звена 9;

Горизонтальные пружины 4 являются термосопротивлением четырехплечего резистивного моста, остальные три плеча 5, 6 и 7 которого вы олнены из манганина, температурный коэффициент 20

Сопротивления которого очень мал. Дйагойаль питания моста подключена к усилителю 8, который может быть выполнен с использованием полупроводникового триода. В этом случае диагональ включается в цепь коллектор-базы триода. Напря- 25 жение с измерительной диагонали моста через усилитель подается на обмотку высокочувствительного поляризованного реле (не показано). Полярность подключения реле такова, что при температуре сопротивления 4 ниже заданной сигнал разба- 30

"ланса моста, подаваемыи на обмотку реле, вызывает замыкание подвижного контакта реле на первйи неподвижный койтакт, а при температуре выше заданной — на второй неподвижный контакт.

Если температура равна заданной, то мост уyравно- M вешен, напряжение на измерительной диагонали (сигнал разбаланса) равно нулю, и подвижный контакт реле находится в нейтральном положении.

Корректирующий блок 9 предназначен для изменения тока в цепи моста и может быть выполнен 40 с йспользоваййем-резисторов и "реле".

Принцип действия термокомпенсации гравиметра заключается в следующем, При изменении температуры пружин 4 гравиметра подвижный контакт поляризоваййъго реле 45 замкнется на один нз неподвижных контактов, при этом в цепи эмиттер-база усилителя 8 изменится величина нагрузочного сопротивления, что приведет либо к увеличению, либо к уменьшению . — тока в цепи питания моста. Изменение тока в цепи 0 питания моста приведет к тому, что упругий элемент подвеса будет нагреваться или остывать.

667928

Тираж 696 Подписное

11НИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 3460/41

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

Составитель Ю. Евдокимов

Редактор Л. Батанова Техред Н. Андрейчук КорреКтор H. Муска