БАЛЛИСТИЧЕСКИЙ ГРАВИМЕТР ДЛЯ СИММЕТРИЧНОГО СПОСОБА ИЗМЕРЕНИЙ Российский патент 2002 года по МПК G01V7/14 

Изобретение относится к области гравиметрии и может быть использовано в баллистических гравиметрах для симметричного способа измерений абсолютных значений ускорения свободного падения.

Существуют гравиметры для определения абсолютного значения ускорения свободного падения g путем измерения параметров свободного полета вертикально подброшенной вверх пробной массы [1].

Основными элементами такого гравиметра являются: вакуумная камера с размещенной в ней катапультой для подбрасывания пробной массы в виде уголкового оптического отражателя; лазерный интерферометр перемещений; электронно-счетная система для обработки интерференционного сигнала с выхода интерферометра с целью вычисления g и управления работой катапульты.

Наиболее близким по своей технической сущности к предлагаемому изобретению является баллистический гравиметр, в котором катапульта для подбрасывания пробной массы выполнена в виде якоря соленоида и направляющих для вертикального движения якоря [2].

Недостатком катапульты с соленоидным электромагнитным приводом является то, что при броске пробной массы присутствует отдача, которая через механическую связь воздействует на отсчетную систему - лазерный интерферометр, возбуждая в нем вертикальные колебания и внося погрешность в результат измерения g.

Изобретение направлено на повышение точности измерения ускорения свободного падения баллистическим гравиметром для симметричного способа измерений g.

Это достигается тем, что баллистический гравиметр для симметричного способа измерений содержит пробную массу с оптическим отражателем, вакуумную камеру, каретку толкателя с направляющими, соленоидный электромагнитный привод, состоящий из якоря и катушки, причем каретка толкателя связана с якорем соленоида равноплечим пантографом, обеспечивая при этом уменьшение отдачи катапульты при подбрасывании пробной массы.

На чертеже приведена кинематическая схема устройства катапульты.

Устройство содержит пробную массу с оптическим уголковым отражателем 1, вакуумную камеру 2, каретку толкателя с направляющими 3, пантограф 4, соленоидный электромагнитный привод, состоящий из якоря 5 и катушки 6.

Принцип действия катапульты основан на особенностях тяговой характеристики соленоидного электромагнита и состоит из следующих этапов.

В исходном положении каретка толкателя 3 с пробной массой с оптическим уголковым отражателем 1 находится в нижнем положении, якорь 5 относительно катушки 6 - в верхнем, катушка 6 соленоида обесточена. При подаче импульса тока в катушку 6 происходит втягивание сердечника 5 вниз с ускорением. Одновременно через пантограф 4 каретка толкателя 3 с пробной массой с оптическим уголковым отражателем 1 движется вверх. После прохождения середины катушки 6 сердечник 5 начинает тормозиться, соответственно тормозится и каретка толкателя 3, освобождая пробную массу с оптическим уголковым отражателем 1 для свободного вертикального полета. Совершив несколько колебаний, катапульта останавливается. В этот момент катушка 6 обесточивается. Импульс тока выбирается таким, чтобы обеспечить высоту подбрасывания пробной массы, при которой измерения параметров движения приходились на время после окончания механических колебаний катапульты.

В момент приема пробной массы за счет кинетической энергии пантограф складывается, катапульта занимает исходное положение для повторного запуска.

Экспериментально установлено, что минимальная реакция отсчетной системы получается, если помимо выравнивания инерционных сил верхней и нижней частей катапульты, выравниваются силы трения путем дополнительной установки подшипников качения на якорь соленоида.

Библиографические данные
1. А.П.Юзефович, Л.В.Огородова. "Гравиметрия", - М.: Недра, 1980.

2. Агрегат 15В 166. Техническое описание ПБ 1.530.001 ТО, МО СССР, 1987.

Использование: в баллистических гравиметрах для симметричного способа измерений абсолютных значений ускорения свободного падения. Сущность: баллистический гравиметр для симметричного способа измерений содержит пробную массу с оптическим отражателем, вакуумную камеру, каретку толкателя с направляющими, соленоидный электромагнитный привод, состоящий из якоря и катушки. Каретка толкателя связана с якорем соленоида равноплечим пантографом, обеспечивая при этом уменьшение отдачи катапульты при подбрасывании пробной массы. Технический результат: повышение точности измерений. 1 ил.

Баллистический гравиметр, содержащий пробную массу с оптическим уголковым отражателем, вакуумную камеру, каретку толкателя с направляющими, соленоидный электромагнитный привод, отличающийся тем, что каретка толкателя связана с якорем соленоидного электромагнитного привода равноплечим пантографом.