ГРАВИТАЦИОННЫЙ ВАРИОМЕТР Российский патент 1997 года по МПК G01V7/10 

Изобретение относится к области гравиометрических измерений вторых производных гравитационного поля.

Известны устройства, 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 блика, 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 устройстве, которое дополнительно содержит второе зеркало, расположенное на коромысле, и второе фотоэлектрическое устройство, выход которого соединен со вторым входом самопишущего устройства, а оптическая система содержит дополнительный объектив, фокусное расстояние которого в три раза отличается от фокусного расстояния первого и объектива, при этом второе зеркало, второй объектив и второе фотоэлектрическое устройство оптически последовательно связаны.

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.

Устройство содержит (фиг. 1) коромысло 1 с грузиками 2, подвешенное на нити 3, оптическую систему, содержащую два объектива 4 и 5, имеющих различные фокусные расстояния, отличающиеся в три раза, два фотоэлектрических устройства 6 и 7, преобразующих перемещение светового блика, отраженного от зеркал 8 и 9, установленных на коромысле, в изменение электрического сигнала, и самопишущее устройство 10.

Устройство работает следующим образом.

Оптическая система направляет лучи света после отражения от зеркал 8 и 9 коромысла 1 на объективы 4 и 5. Пройдя объективы, лучи света попадают на фотоэлектрические устройства 6 и 7, которые преобразуют перемещения световых бликов в изменение электрического сигнала. Электрические сигналы подаются на самопишущее устройство 10. С помощью самопишущего устройства получают две записи, которые обрабатывают по методу точек пересечения, что позволяет получить результат по нескольким колебаниям, что сокращает время наблюдений.

Использование: для измерения вторых производных гравитационного поля. Сущность: устройство 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 устройства введен дополнительный объектив с фокусным расстоянием, отличающийся от первого в три раза, и второе самопишущее устройство. Устройство обеспечивает получение двух записей, которые обрабатывают по методу "точек пересечения", что позволяет получить результат по нескольким колебаниям и сократить время наблюдений. 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 связанных объектива оптической системы, зеркала, расположенного на коромысле, и фотоэлектрического устройства, и самопишущее устройство, вход которого соединен с выходом фотоэлектрического устройства, отличающийся тем, что он дополнительно содержит второе зеркало, расположенное на коромысле, и второе фотоэлектрическое устройство, выход которого соединен с вторым входом самопишущего устройства, оптическая система содержит дополнительный объектив, фокусное расстояние которого в три раза отличается от фокусного расстояния первого объектива, при этом второе зеркало, второй объектив и второе фотоэлектрическое устройство оптически последовательно связаны.