Маятниковый гравиметр Советский патент 1984 года по МПК G01V7/02 

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к гравиметрическим устройствам.

Известен гравиметр, содержащий чувствишшльный элемент в виде сверхпроводящего шара или цилиндра, взвешенного в магнитном поле сверхпроводящих опорных катушек. Чувствительный элемент coeepvJaeT поступа т.ельное перэмещение при изгченении ускорения силы тяжести g ij ,

Недостатком гравиметра является Нестабильность нуль-пункта и недостаточннв--чувствительность и точност измерения,

Наиеюлее близким к предлагаемому является маятниковый Гравиметр, содержащий герметичный корпус, маятник, арретируюшее устройство, систему съема информации о величине периода колебаний маятника. Подвес маятника выполнен с помощью призмы -С лезвием, опирающимся на опорную агаптовхю поверхность штатива 2j .

Недостатком указанного маятникового гравиметра является изнашивание, и закругление опорного лезвия при длительной эксплуатации прибора и-:изменение из-за этого длины маятника, что отрицательно сказывается на точности и долговечности прибора

Цель изобретения - повышение точ ности и долговечности маятникового гравиметра.

Поставленная цель достигается тем, что в маятниковом гравиметре, содержащем герметичный корпус, маят ник, арретирующее устройство, систему съема информации о величине периода колебаний маятника, маятник выпо.шен в виде двух сверхпроводяцих шаровых сегментов, жестко соединенуых- между собой и взвешенных в магнитных полях шаровых криогенны опор, расположенных на одном уровне

Величины радиусов шаровых сетмен. тэв равны между собой и эквивалентны длине маятника обычного исполнения.

На фиг. 1 показан гравиметр, разрез 5 на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

Устройство содержит корпус 1 гравиметра, левый 2 и правый 3 корпуса опор, левый 4 и правый 5 разрезные ниобиевые вкладыши, представляющие собой полукольца со сферической внешней поверхностью, левый 6 и правый 7 корпуса опорных сверхпроводящих KaTyineK, левую 8 и правую 9 опорные сверхпроводящие катушки,

левый 10 и правый 11 сверхпроводящие ниобиевые шаровые сегментн, соединитешьную лленку 12, жестко скрепляюидурз шаровые сегменты,диамагнитный флажок 13, который является ротором фотоэлектрического датчика угла, источник излучения - светодиод 14, герметичаые иллюминаторы 15, фотодиод 16, освещенность которого определяется положением флажка относи тельно иллюминатора, герметичную крышку 17, левый 18 и правый 19 внешние электромагниты, отклоняющие маятник перед началом измерений.

Устройство работает следующим образом.

В рабочем режиме, после того, как все части гравиметра охладятся до температуры жидкого гелия, в опорны-х сверхпроводящих катушках 8 и 9 возбуждается незатухающий ток, обеспечивающий взвешивание сверхпроводящих ниобиевых шаровых сегментов 10 и 11. Для создания необходимой начальной амплитуды колебаний маятника (шаровых сегментов 10 и 11) на него воздействуют магнитным полем внешних электромагнитов 18 и 19, находящихся снаружи крышки корпуса 17. Съем информации о периоде колебания маятника производится фотоэлектрическим датчиком, состоя:-ди;1 из диамантового флажка (ротора фотоэлектрического датчика угла) 13, свето,диода 14 и фотодиода 1G.

Повьпление точности измерений и долговечность достигается прежде всего за счет.исключения сухого трения в подвесе маятника.

Погрешность измерения цериода колебаний АТд , вызванная износом лезвия UJ3 J в базовом объекте (прототипе) равна

т

T,-f-,

лТл

где Т,,

-исходный период колебаний

маятника; -длина маятника.

Например, если Ар 0,1 мкм, В 25 см, TO 0,5с, то uT;i 10 с, а Д g 5,0 мГал, где Ag погрешность измерения ускорения силы тяжести..

В предлагаемом маятниковом гравиметре практически устраняется температурная погрешность, возникающая за счет изменения длиньг.;маятника при изменении тег-1пературы, так как длина маятника В не является размером материального тела.

МАЯТНИКОШх1Й ГРАВИМЕТР, содержсьщий герметичный корпус, маятник, арретирующее устройство, систему съема информации о величине периода колебания-(Маятника, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и долговечности, маятник выполнен в виде двух сверхпроводящих шаровых сегментов, жестко соединенных между собой и взвешенных в магнитных полях шаровых криопенных опор, расположенных на одном уровне. (Я с: сь ел 00 О