УСТРОЙСТВО для ИЗМЕРЕНИЯ СИЛЫ ТЯЖЕСТИ НА подвижном ОСНОВАНИИ Советский патент 1965 года по МПК G01V7/12 

Известные устройства для измерения силы тяжести на подвижном основании допускают значительные ошибки в измерениях силы тяжести за счет вертикальных возмущающих ускорений, действующих на прибор при гравиметрических съемках в движении. Применяемые с целью их ослабления механическое демпфирование и RC-фильтры оказываются недостаточными при больших возмущающих ускорениях, наблюдаемых на бортах кораблей и самолетов.

Предложенное устройство позволяет значительно уменьшить влияние вертикальных возмущающих ускорений и, тем самым, повысить точность измерений силы тяжести на подвижном основании. Достигается это путем выполнения маятника кварцевого чувствительного элемента в виде двухлопастного коромысла, подвешенного на незакрученной нити, использованием в системе обратной связи электростатического управления маятником многооборотного потенциометра, ротор которого кинематически связан с электродвигателем следящей системы и выполнением электромеханического фильтра в виде реверсивного электродвигателя, нагрузкой которого служит поляризованное реле, связанное через редуктор с рычагом измерительного потенциометра.

онный датчик /, представляющий собой кварцевую упругую чувствительную систему, преобразователь угловых перемещений If, синхронноследящая система ///, блок электростатического управления IV и регистрирующий механизм V.

Маятник гравитационного датчика / выполнен в виде двухлопастного коромысла 1, подвешенного на незакрученных нитях 2, соединенных с рамкой температурного компенсатора 3.

Каждая лопасть коромысла расположена между неподвижными пластинами системы, образуя два дифференциальных конденсатора 4 и 5. Для подведения напряжения к пластинам конденсаторов кварцевая система покрыта слоем металла.

Конденсатор 5 включен в сеточные контуры четырехплечевого генераторного моста - преобразователя угловых перемещений //, в два смежных плеча которого включены ламповые генераторы самовозбуждения с обратной связью по электронному потоку, в два другие плеча - катушки поляризованного реле 6.

Исполнительный механизм системы /// состоит из поляризованного реле 6, источника питания (исполнительного), реверсивного электродвигателя 7 постоянного тока. Электродвигатель кинематически связан с многоры 1, 2, R2, RZ И батарея Ьд„ (возвратного потенциала) составляют устройство электростатической компенсации изменений силы тяжести. Ротор потенциометра i электрически соединен с подвижной лопастью коромысла /, представляющей собой обкладку дифференциального конденсатора 4. Электродвигатель 7 также кинематически связан с потенциометром 4 потенциометрического четырехплечевого моста 4 - 5Регистрирующее устройство V представлено самостоятельной следящей системой с обратной связью. Исполнительный механизм устройства составляют: поляризованное реле 8, источник питания Б, реверсивный электродвигатель 9, редуктор 10. Обратная связь осуществляется перемещением подвижного контакта потенциометра кинематически связанного через редуктор 10 с исполнительным электродвигателем 9.

Изменение положения подвижного контакта фиксируется автоматическим самописцем 11. При отклонении коромысла / от горизонтального положения в преобразователе угловых перемещений // возникает ток разбаланса. Реле 6 замыкает контакты источника питания „„ на электродвигатель 7. Ротор электродвигателя начинает вращаться и перемещать подвижной контакт многооборотного потенциометра R-i, что приведет к изменению разности потенциалов между обкладками дифференциального конденсатора 4, к изменению силы электростатического протяжения между пластинами, которая будет возвращать коромысло в исходное положение. Сдвоенные потенциометры R.2 и Rz предусмотрены для изменения диапазона измерений.

При вращении электродвигателя 7 одновременно с подвижным контактом потенциометра будет перемещаться подвижной контакт идентичного ему потенцибметра . При этом в мосте, составленном потенциометрами и

5, возникает ток разбаланса, который через усилитель 12 подается на катушку реле 5. Реле 8 замыкает цепь питания электродвигателя 9, который через редуктор 10 перемещает 5 подвижной контакт потенциометра RZ до тех пор, пока не приведет в равновесие мостовую систему ,. Такое конструктивное выполнение устройства позволяет значительно ослабить влияние вертикальных перемещений по0 лвижного основания на точность измерений силы тяжести и использовать его как в статическом положении, например в донных и скважинных гравиметрах, так и в движении- при установках на борту корабля, самолета,

5 -а также в буксируемых самолетом и кораблем аэро- и гидрогондолах.

Предмет изобретения

1. Устройство для измерения силы тяжести на подвил ном основании, содержащее гравитационный датчик, связанный через преобразователь угловых перемещений с электромеханической следящей системой с обратной связью, и регистрирующий механизм, отличающееся тем, что, с целью ослабления влияния вертикальных перемещений подвижного основания иа точность измерения силы тяжести, в нем маятник кварцевого чувствительного элемента выполнен в виде двухлопастного коромысла, подвещенного на пезакрученных нитях, а электродвигатель обратной связи системы электростатического управления маятником кинематически связан с многооборотным потенциометром системы управления и аналогичным потенциометром регистрирующего механизма.

2. Устройство по п. I, отличающееся тем, что, в системе обратной связи регистрирующего механизма электромеханический фильтр выполнен в виде реверсивного электродвигателя постоянного тока, связанного через редуктор с рычагом измерительного потенциометра и управляемого поляризованным реле.