ГРАВИТАЦИОННЫЙ ВАРИОМЕТР Российский патент 1997 года по МПК G01V7/10 

Изобретение относится к области геофизического приборостроения, в частности к конструкции прибора для измерения вторых производных гравитационного поля.

Известны вариометры, предназначенные для измерения вторых производных гравитационного поля, содержащие крутильные весы в виде горизонтального или наклонного коромысла, подвешенного на упругой нити, грузики одинаковой массы, установленные на концах стержня, оптическую систему, преобразующую поворот стержня на крутильной нити в перемещение светового блока, и регистрирующую систему с фотопленкой, на которой записывается перемещение блика [1]
Измерения с помощью вариометра производятся в пяти азимутах. После окончания измерений в одном азимуте прибор поворачивается на угол 60 градусов. При этом коромысло раскачивается.

Недостатком описанного вариометра являются сложность и большие затраты времени на обработку фотопленки, а также ошибки, вносимые в результаты измерений неравномерной усадкой пленки в процессе высыхания.

Известна конструкция вариометра, выбранная в качестве прототипа, дополнительно содержащего в регистрирующей системе фотоэлектрическое устройство, преобразующее перемещение светового блика в электрический сигнал, амплитуда которого пропорциональна амплитуде перемещения светового блика, и самопишущее устройство, записывающее изменение электрического сигнала на бумаге [2]
Недостатком известной конструкции является продолжительное (до 40 мин) время успокоения колебаний коромысла, что приводит к низкой производительности измерений.

Указанные недостатки устраняются в заявленном вариометре, который дополнительно содержит усилитель, позволяющий изменить амплитуду изменений выходного электрического сигнала в три раза, и второе самопишущее устройство, вход которого соединен с выходом усилителя, вход которого соединен со вторым выходом фотоэлектрического устройства.

Это позволяет получить две записи колебаний коромысла с разными амплитудами и, пользуясь методом точек пересечений, уменьшить время на получение результатов наблюдений в 8.10 раз.

Предлагаемое изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 представлен пример конкретного выполнения предлагаемого вариометра, на фиг.2 показано наложение записей с разными амплитудами.

Вариометр содержит (фиг. 1) коромысло 1 с грузиками 2, подвешенное на нити 3, оптическую систему 4, позволяющую направить блик, отраженный от зеркала коромысла 1, на вход фотоэлектрического устройства 5, усилитель 6, на вход которого подается электрический сигнал с выхода фотоэлектрического устройства 5 и два самопишущих устройства: 7, записывающее сигнал с выхода фотоэлектрического устройства 5, и 8, записывающее сигнал с выхода усилителя 6.

Вариометр работает следующим образом.

Оптическая система 4 направляет лучи света после отражения от зеркала коромысла 1 на фотоэлектрическое устройство 5, которое преобразует перемещение светового блика в изменение электрического сигнала с некоторой амплитудой. С выхода фотоэлектрического устройства 5 сигнал подается на самопишущее устройство 7 и вход усилителя 6. Самопишущее устройство 7 записывает сигнал, а усилитель 6 изменяет амплитуду сигнала в три раза и подает сигнал на самопишущее устройство 8, на котором получается вторая запись. Полученные записи обрабатывают по методу "точек пересечения", что позволяет получить результат по нескольким колебаниям, что сокращает время наблюдений.

Использование: для измерения вторых производных гравитационного поля. Сущность: вариометр содержит коромысло с двумя грузиками, подвешенное на упругой нити, оптическую систему, преобразующую поворот коромысла в перемещение светового блика, фотоэлектрическое устройство, преобразующее перемещение светового блика в электрический сигнал, и самопишущее устройство, записывающее изменение электрического сигнала на бумаге. В конструкцию прибора введены второе самопишущее устройство и усилитель в цепи выходного сигнала, позволяющий изменить амплитуду его изменений в три раза. Вариометр обеспечивает получение двух записей, которые обрабатывают по методу "точек пересечения", что позволяет получить результат по нескольким колебаниям и сократить время наблюдения. 2 ил.

Гравитационный вариометр, содержащий крутильные весы, выполненные в виде подвешенного на упругой нити коромысла, на концах которого расположены два груза одинаковой массы, оптически последовательно связанные оптическую систему, зеркало, расположенное на коромысле, и фотоэлектрическое устройство, и самопишущее устройство, вход которого соединен с выходом фотоэлектрического устройства, отличающийся тем, что он дополнительно содержит усилитель и второе самопишущее устройство, вход которого соединен с выходом усилителя, вход которого соединен с вторым выходом фотоэлектрического устройства.