ССВР во деизм изобретений и открытий (53) УДК, 550.831 . (088.8) В. И. Аникии, Б. Г. Зеленский, В. А. Кузиванов, И. И. Науменко-Бондаренко, С. П. Фомин, В. A. Журавлев, С. Г. Юрковецкий, А. М. Коленцев, М. Д. Степин и Ю. М. Барышева (72) Авторы изобретения

Институт физики земли им. О. Ю. Шмидта (? I ) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ПЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УСКОРЕНИЯ СИЛЬ1

ТЯЖЕСТИ В ДВИЖЕНИИ

Изобретение относится к области гравиметрии, в частности к.устройствам для измерения ускорения силы тяжести движущихся объектов, Известны гравиметры для измерения

5 ускорения силы тяжести на подвижном основании, содержашие два горизонтальных зеркально расположенных сильнодемпфированных маятника )1)

Недостатком этих гравиметров являет- т ся то, что результат измерений искажен влиянием вертикальных ускорений. .Известен также гравиметр, содержа- . ший два одинаково направленных горизонтальных демпфированных маятника, угло- вые чувствительности которых Равнът, а постоянные времени различны (2).

В атом гравиметре измерения производятся только в моменты времени, когда показания маятников совпадают. Только в эти моменты времени результат измерений свободен от влияния вертикальных возмущающих ускорений. Моменты совпадений следуют с периодом воэмушающего воздей,ствия на маятник. Следовательно, дискретность измерения зависит от этого периода и не равномерна во времени, что усложняет процесс регистрации. Кроме того, показания маятников гравиметра искажены влиянием нелинейности их движения. Эту погрешность трудно учнтвтвать, и она может достигать величины до 5 мгл.

Белью изобретения является повышение точности измерений.

Показание демпфированного горизонталь1 ного маятника, выраженного.в мгл, можно представить в виде

v=ng+6+(< z)J < -кя вЂ” -, где 2 - вертикальная скорость;

Х вЂ” горизонтальное ускорение;

g иЬ - ускорение силы тяжести и его приращение;

T и С - постоянная времени и угловая. чувствительность.

Члены правой части уравнения, кроме Ag являются погрешностями, искажающими по3 7483

Устройство работает следующим обра40 зом.

На входы первого сумматора 4 поступает сигнал второго маятника 2 и первого маятника 1 через первый аттенюатор

7, коэффициент передачи которого устанавливается таким, чтобы влияние(2 jCXZ))

45 на показание первого маятника 1 было бы равно по величине этому же влиянию на пЬкаэание второго маятника 2. В результате вычитания сигнала второго маятника

2 и сигнала первого аттенюатора 7 в пер50 вом сумматоре 4 на его выходе имеет место раэностный сигнал, свободный от влияния (Z+ fq jj j,Я 1 А налогично полуТ чается сигнал свободный от влияния

55 (T +ô Z) j 1, на выходе второго сумматоТ ра 5, на входы которого подается сигнал .второго маятника. 2 и через второй аттеле: ый сигнал, Из уравнения видно, что показания маятников, имеющйх одинаковые угловые чувствительности и разные постоянные времени, будут отличаться только значениями величин погрешностей. Вводя весовые коэффициенты в показания маятни5 ков, можно получить их разностные сигналы, свободные от влияния погрешностей (z сх21)

Т ." gy2.

С учетом изложенного, поставленная выше цель достигается тем, что в устройстве для измерения ускорения силы тяжести в движении, содержащем два демп- фированных горизонтальных маятника, ус- 15 тановлены третий горизонтальный демпфированный маятник, три аттенюатора и три сумматора, причем первый сумматор подкаочен к первому маятнику пбсредством одного аттенюатора, а iso второму маят- 20 нику-непосредственно, второй сумматор подключен к третьему маятнику посредством другого аттенюатора и ко второму маятнику-непосредственно, а третий сумM&Top подключен к одному из сумматоров непосредственно и к другому посредством третьего аттенюатора.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого ус".ройства.

Устройство для измерения ускорения силы тяжести в движении содержит первый маятник 1, второй маятник 2, третий маятник 3, первый сумматор 4, второй сумматор 5, третий сумматор 6, первый аттенюатор 7, второй аттенюатор 8, третий аттенюатор 9. Выход третьего сумматора 6 является выходом устройства.

23 ф нюатор 8 сигнал третьего маятника 3 с соответствующим коэффициентом передачи.

На входы третьего сумматора 6 подается сигнал второго сумматора 5 и сигнал первого сумматора 4 через третий аттенюатор 9, коэффициент передачи кото or

С 2 подбирается таким, чтобы влияние а на сигнал первого сумматора 4 было бы с равно влиянию

2Т на сигнал второго сумматора 5, В результате вычитания сигналов, поданных на вход третьего сумматора 6, на его выходе получается сигнал,, t свободный от влияний (Z + fCi Z)) вЂ” и 3 Я 2 т

2та

Использование новых элементов: аттенюаторов, сумматоров и третьего дополнительного маятника выгодно отличает предлагаемое устройство от прототипа, так как исключение влияния нелинейности движения маятника на его показания позволяет повысить на порядок точность измерений. Кроме того, в сравнении с прототипом упрощается процесс измерений, поскольку в предлагаемом устройстве моменты времени измерений произвольны и не связаны с периодом возмущающих воздействий. Проведенные испытания макета устройства подтвердили, что результаты измерений устройств свободны от влияния эффекта нелинейности.

Формула изобретения

Устройство для измерения ускорения силы тяжести в движении, содержащее два демпфированных горизонтальных маятника, о. т л и ч а ю щ е е с я тем что

Ф Э с целью повышения точности измерений, в нем установлены третий горизонтальный демпфированный маятник, три аттенюатора и три сумматора, причем первый сумматор подключен к первому маятнику посредством одного аттенюатора, а ко второму маятнику-непосредственно, второй сумматор подключен к третьему маятнику посредством другого аттенюатора и ко второму маятнику-непосредственно, а третий сумматор подключен к одному иэ сумматоров непосредственно и к другому вЂ” посредством третьего аттенюатора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Железняк Л. К«Измайлов Ю. П. и др. Опыт проведения площадных съемок морскими гравиметрами. 1976, с. 13-16.

2. Авторское свидетельство СССР

М 227615, кл. 9 01 Ч 7/ОО (прототип).

748323 г

Составитель Ю. Евдокимов

Редактор М. Батанова Техред А. Куликовская Корректор В. Бутяга

Заказ 4232/33 Тираж 649 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1-13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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