Способ определения вторых производных гравитационного потенциала

 

ОП КСАН ИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социал мстическнк

Республик

««669306

К АВТОРСКОМУ СВИДВТИДЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено22.07.77 {21) 2510181/18 25 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 25.06,79.Бюллетень №23 (5т) М. Кл.

G 01 V 7/00

Госудврственный квинтет

СССР вв делам нзебретеннй н атнрытнй (53) УЙК 550.830 (088.8) Дата опубликования описания 28.06.79 (72) Автори изобретения

M. И. Киселев, В, А. Кузиванов и В. М. Попов

Ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени высшее техническое училище им. H. Э. Баумана (7l) Заявитель (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВТОРЫХ ПРОИЗВОДНЫХ

PABHTAUHOHHOK) ПОТЕНЦИАЛА

Изобретение относится к способам измерения вторых производных потенциала гравитационного поля.

Известен способ измерения вторых производных потенциала гравитационного поля путем определения периода колебаний крутипьных весов, чувствительный элемент которых представляет собой подвешенную на упругой нити симметричную гантепьпару масс, соединенных жестким стержнем - коромыслом l 1) . .Крутипьная то жесткость и, следовательно, период мапых крутипьных колебаний Т такой системы определяется суммой крутипьной жесткости упругой нити подвеса Г и

t5 гравитационной составляющей, зависящей от вторых производных гравитационного потенциала 9/„„и W

Т2 y хх уу

= — e Vl -N {1)

% т

И о где Ko - момент инерции коромысла.

Поэтому, измеряя период крутипьных копебаний, можно определять вторые производные гравитационного, потенциапа, если предварительно измерять .период крутипьных колебаний такой системы в отсутствие близко расположенных масс, когда он определяется только крутипьной жесткостью нити.

Известен также и способ измерения вторых производных гравитационного по- тенциала по углу закручивания нити подвеса чувствительного элемента крутипьных весов (2).

Первый из указанных способов обладает существенным недостатком, заключающимся в том, что точному определению периода крутипьнык,копебаний мешают принципиально неустранимые маятниковые качания чувствительного элемента.

Маятниковые качания возникают прежде всего благодаря возбуждению микросейсмами колебаний точки подвеса. Чувствительный элемент крутипьных весов совершает сложное результирующее движение, складывающееся из крутипьных копебаний и качаний. Поэтому экспериментапь669306

Источники информации, принятые во

45 внимание при экспертизе

1. Веселов К. E., Сагитов М. У. Гравиметрическая разведка. М., "Недра", 1 968.

2. Измерение абсолютного значения

$0 гравитационного ускорения. Сб. статей, 1 972. авитель А. Чупрунова ед М. Келемеш Корректор М. Вигула

Заказ 3654/37 Тираж 696 Подписное

МНИИПИ Государственно о комитета СССР по делам иэобрегений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 но определенный интервал времени между двумя последовательными одинаковыми отклонениями коромысла весов отличается от периода крутильных колебаний и характеризует распределение гравитационного поля только с некоторой погрешностью.

Способ определения вторых производных гравитационного поля по углу закруЮ чивания нити.подвеса чувствительного элемента крутильных весов также обладает погрешностями, так как угол закручивания нити не фокусирует стабильно из-оа влияния внешних возмущений и возникает неопределенность результатов отсчета.

Целью изобретения является повышение точности.

Это достигается тем, что измеряют собственные частоты маятниковых качаний чувствительного элемента, амплитуды и фазы колебаний на частотах этих качаний в двух взаимно перпендикулярных направлениях горизонтальной плоскости и вносят поправки в результаты измерений параметров движения крутильйых весов.

Беэ учета массы стержня коромысла, собственные частоты маятниковых кача- ний равны:

<, = 1, г +(ДХ+1) - Уд+(й+Я ф (dç= L где Ц -аускорение силы тяжести;

l - длина нити подвеса;

- длина поперечного стержня чувствительного элемента, 2d - длина коромысла.

Таким образом, измерив укаэанные параметры, можно определить частоты маятниковых качаний.

Далее определяют экспериментально собственные частоты маятниковых качаний чувствительного элемента, используя оптико-електронную регистрацию перемещений и кварцевую технику измере ния частогы.

Далее прецизионными методами оптической интерферометрии и кварцевой хро нометрии в двух взаимно перпендикулярСост

Редактор О. Степина Техр

4 ных направлениях горизонтальной плоскости измеряют закон движения чувствительного элемента в режиме маятниковых качаний. Для этого чувствительный эле мент снабжают, например, дополнительными электродами или отражателями.

Электроника позволяет получить несколько тысяч экспериментальных точек на каждом периоде маятниковых качаний, что дает возможность с высокой степенью точности определить амплитуды и фазы отдельных мод маятниковых качаний, выделяя иэ общего массива информации о движении чувствительного элемента на

15 собственных частотах маятниковых качаний, измеренных ранее. Поскольку крутильные весы являются высокодобротной колебательной системой, возникающие движения на собственных частотах маят20 никовых качаний превалируют, их выделение и учет гарантирует освобождение результатов измерений BropbIx производных гравитационного потенциала от главной части возмущающих движений, возбуждаемых микросейсмами на паразитных степенях свободы. ормула изобретения

Способ определения вторых производных гравитационного потенциала путем регистрации параметров движения крутиль35 ных весов, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, измеряют собственные частоты маятниковых качаний чувствительного элемента,амплитуды и фазы колебаний на частотах

40 этих качаний в двух взаимно перпендикулярных направлениях горизонтальной плоскости и вносят поправки в измерения параметров движения крутильных весов.