Гравиметр Советский патент 1984 года по МПК G01V7/02 

Изобретение относится к геофизическому приборостроению и может быть применено для регистрации относительных изменений ускорения .силы тяжecтиJB частности для регистрации приливных изменений ускорения силы тяжести. Известен гравиметр, состоящий из чувствительной системы, включающе в себя маятник, подвешенный на горизонтально расположенных цилиндрических закрученных маятниксзм пружинах, измерительную и диапазонную пружины, температурный компенсатор, отсчетног устройства,- корпуса термостата и фотозлектрического преобразователя ГЛ . Известен гравиметр, состоящий из чувствительной системы, включающей . в себя маятник, подвешенный на горизонтально расположенных упругих нитях в измерительной рамке, которая подвешена на упругих нитях в монтажной рамке, главную, измерительную и диапазонную пружины, отсчетного устройства и корпуса 2j . Наиболее близким к изобретению является гравиметр, состоящий из чув ствительной системы, включающей в се бя маятник, подвешенный на горизонтально расположенных упругих нитях в монтажной рамке, цилиндрические горизонтально расположенные пружины, закрученные маятником, причем нити подвеса закручены в противоположную цилиндрическим пружинам сторону, фот электрического преобразователя, отсч ного устройства, термостата, корпуса и регистратора з . Недостатками таких гравиметров являются дрейф нуль-пункта, который со временем появляется из-за неравно мерного старения закрученных нитей подвеса и пружин, и малая угловая чувствительность. Целью изобретения является повьШ1е ние точности измерения за счет исклю чения дрейфа нуль-пункта. Поставленная цель достигается тем что в предложенном гравиметре, содер жащем корпус, чувствительную, систему состоящую из маятника с зеркалом, нитей подвеса, измерительной и монтажной раМок, главной, измерительной и диапазонной пружин, фоФоэлектричес кий преобразователь, отсчетное устройство и регистратор, в чувствитель ную систему гравиметра введены допол тельная деформированная пружина и тр устройства типа ласточкина хвоста с тремя винтами, обеспечивакнцими смещение подвижных частей ласточкиных хвостов, причем дополнительная пружина расположена с противоположной главной пружине стороны относительно нитей подвеса маятника, нижний конец пружины посредством рычага связан с зеркалом маятника, а верхний - с подвижной частью устройства типа ласточкина хвоста, обеспечивающего смещение дополнительной пружины вдоль ее оси, при этом станина зтого ласточкина хвоста жестко связана с монтажной платой чувствительной системы, нижний конец главной пружины соединен посредством рычага с маятником, а верхний с подвижной частью второго устройства типа ласточкина хвоста, обеспечивающего смещение главной пружины перпендикулярно ее оси и параллельно оси маятника, причем станина второго ласточкина хвоста жестко связана с подвижной частью третьего устройства типа ласточкина хвоста, обеспечивающего смещение главней пружины вдоль ее оси, при этом станина третьего ласточкина хвоста жестко связана с монтажной платой чувствительной системы -гравиметра. На чертеже представлен предлагаемый гравиметр. В монтажной рамке 1, жестко связанной с монтажной платой чувствительной системы гравиметра (на чертеже не показана), на упругих нитях 2 и 3 подвешена измерительная рамка 4, в которой на упругих нитях 5 и 6 подвешен маятник с зеркалом 7. С маятником 8 посредством рычага 9 связан нижний конец главной пружины 10, С противоположной маятнику стороны относительно нитей подвеса 5 и 6 с зеркалом 7 посредством рычага 11 связа.н нижний конец дополнительно введенной сильно деформированной пружины 12. Посредством рычагов 13 и 14 с измерительной рамкой 4 связаны нижние концы измерительной 15 и диапазонной 16 пружин, верхние концы которых связаны с.отсчетным устройствам 17 и винтом изменения диапазона 18. Верхний конец дополнительной пружины связан с подвижной частью устройства типа ласточкина хвоста 19, станина которого жестко связана с монтажной платой чувствительной системы. Верхний конец пружины 10 связан с подвижной частью

второго устройства типа ласточкина хвоста 20, станина которого жестко связана с. подвижной частью третьего устройства типа ласточкина хвоста 21. Станина устройства 21 жестко связана 5 с монтажной платой чувствительной системы гравиметра. Устройство 19 обеспечивает смещение пружины 12 вдоль ее оси, устройство 20 - смещение главной пружины 19 перпендикулярно ее 10 оси и параллельно маятнику, устройство 21 - смещение пружины 10 вдоль е оси.

Световой поток осветителя 22, отражаясь от зеркала 7, фокусируется в 5 средней части дифференгщального фотоэлемента 23. В цепь фотоэлемента 23 подключен регистратор 24.

Предложенное устройство позволяет исключить дрейф нуль-пункта гравиметра 20 Известно, что между деформацией упругих элементов чувствительной системы гравиметра и дрейфом нуль-пункта существует прямая связь: чем больше деформация, тем больше дрейф нуль- 25 пункта. Как видно из чертежа, упругие моменты главной и дополнительной пружин направлены навстречу друг другу. При изготовлении чувствительной системы гравиметра задают малую упру-.|гую деформацию .и.большую чувствительность главной пружине, а дополнительной пружине задают большую упругую деформацию и малзпо чувствительность с таким расчетом, чтобы дрейф главной и дополнительной пружин (в пересчете на миллигалы) были одинаковы по величине. А так как их упругие моменты направлены навстречу друг другу, .то дрейф нуль-пункта гравиметра будет равен нулю. Так как добиться равен тва дрейфов главной и дополнительной пружин при первой юстировке системы не всегда удается, то требуется несколько юстировок. Устройства типа ласточкиных хвостов 19, 20 и 21 вводятся в гравиметр для того, чтобы исключить необходимость возврата гравиметра на завод для последующ юстировки прибора по поводу дрейфа нуль-пункта.

Юстировку при необходимости можно осуществлять в полевых условиях. Например, если у гравиметра наблюдается положительный дрейф (маятник отклоняеся вверх), то необходимо увеличить упругую деформацию дополнительной пружины 12, увеличивая ее растяжение посредством устройства 19. Однако при этом изменяется положение равновесия и угловая чувствительность чувсвительной системы гравиметра. Устройства 20 и 21 обеспечивают приведение чувствительной системы к начальному положению равновесия и начальной угловой чувствительности, что достигается смещением верхнего конца главной пружины вдоль маятника посредством устройства 20 и вдоль оси пружины - посредством устройства 21.

Таким образом, предложенное устройство позволяет исключить дрейф нуль-пункта в полевых условиях, при этом не требуется повторное эталонирование гравиметра для определения его цены деления, так как устройства 20 и 21 позволяют--получать постоянную угловую чувствительность, а следовательно, и постоянную цену деления гравиметра.

///////7/////7

ГРАВИМЕТР, содержащий корпус, чувствительную систему, состоящую из маятника с зеркалом, нитей подвеса, измерительной и монтажной рамок, главной, измерительной и диапазонной пружин, фотоэлектрический преобразователь, отсчетное устройство и регистратор, отличающийся тем, что, с целью исключения дрейфа нульпункта, в чувствительную систему гравиметра введены дополнительная деформированная пружина и три устройст.ва типа ласточкина хвоста с тремя винтами, обеспечивакмцими смещение подвижных частей ласточкиных хвостов причем дополнительная пружина расположена с противоположной главной пружине стороны относительно нитей подвеса маятника, нижней конец пружины посредством рычага связан с зеркалом маятника, а верхний - с подвижной частью устройства типа ласточкина хвоста, обеспечивающего смещение дополнительной пружины вдоль ее оси, при зтом станина этого ласточкина хвоста жестко связана с монтажной платой чувствительной системы, нижний конец главной пружины соединен § посредством рычага с маятником, а (Л верхний - с подвижной частью второго устройства типа ласточкина хвоста, обеспечивающего смещение главной пружины перпендикулярно ее оси и параллельно оси маятника, причем станина второго ласточкина хвоста жестко связана с подвижной частью третьего устройства типа ласточкина хвоста, обеспечивающего смещение главной пружины вдоль ее оси, при этом станина третьего ласточкина хвоста жест;| .ко связана с монтажной платой чувствй-i «тельной системы гравиметра.