Устройство для измерения ускорения силы тяжести Советский патент 1993 года по МПК G01V7/14 

Ј

Область использования: измерения абсолютного значения ускорения силы тяжести. Сущность: устройство для намерения ускорения силы тяжести, содержащее прозрачную ампулу вытянутой формы, прозрачная ось которой ориентирована вертикально, .резервуар,заполненный токопроводящей жидкостью, трубопровод и систему съема показаний, снабжено эластичным приемным устройством и механизмом возврата падающих капель токопроводящей жидкости, выполненного в виде системы электромагнитов, электрически связанной с сигнализатором уровня, и реле с задержкой времени и обратного клапана с пружиной возврата, закрепленных на приемном устройстве, причем прозрачная ампула, резервуар с соплом, эластичное приемное устройство образуют между собой замкнутый контур с помощью трубопровода. 2 ил.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения ускорения силы тяжести в полевых условиях.

Целью изобретения является повыше- ние точности измерений.

Конструктивная схема предлагаемого устройства изображена на фиг.1 и 2.

Устройство содержит каплю токопроводящей жидкости 1, резервуар 2, сопло 3, фотооптические датчики 4, 6, прозрачную ампулу 5, эластичное приемное устройство 7, счетчик времени 8, генератор опорной частоты 9, ЭВМ 10, механизм возврата токопроводящей жидкости 11, трубопровод 12.

Механизм возврата токопроводящей жидкости 11 представлен на фигуре 2, где обозначено: 13 - сигнализатор уровня; 14 - реле с задержкой времени: 15-сжимающий наконечник; 16 - якорь. 17 - пружина электромагнита; 18 - катушка соленоида; 19 - аккумуляторная батарея; 20 - обратный клапан; 21 - пружина обратного клапана.

Капли непрозрачной жидкости 1 находятся в резервуаре 2 с соплом 3. Два фотооптических датчика 4 и 6 установлены на различных уровнях герметичной ампулы 5, в нижнем торце которой находится эластичное приемное устройство 7. Фотооптические датчики 4, 6 электрически связаны се счетчиком времени 8, который подключен к генератору опорной частоты 9 и посредством которого соединен с ЭВМ 10. Механизм возврата 11 тркопроводящей жидкости находится в области приемного устройства 7, которое вместе с ампулой 5, резеравуаром 2, образуют посредством трубопровода 12 замкнутый контур. Механизм возврата 11 токопроводящей жидкости состоит из системы электромагнитов электричоски свя00

W ISk

о XJ

эанной с сигнализатором уровня 13 и с реле с задержкой времени 14. Система электромагнитов включает в себя сжимающие наконечники 15, закрепленные на якорях 16, механически связанных с пружиной электромагнита 17, жестко закрепленные катушки соленоидов 18, а также аккумуляторную батарею 19. Обратный клапан 20 крепится к эластичному приемному устройству 7 с помощью пружины 21.

Ускорение силы тяжести капель можно вычислить по формулам

g0 2h /Лto :

gi 2h/Ati2;

gi 2h/Ati2;

где h - расстояние между датчиками 4,6, фиксирующими пролет капель в моменты времени ti и t2;

Atrt2i-tn(,2,3,...n)

n - число капель.

Устройство работает следующим образом.

Капля токопроводящей жидкости 1, например, ртути вытекает из резервуара 2 с соплом 3, фиксируется фотооптическим датчиком 4, падает вниз в прозрачной ампуле 5, заполненной, например, инертным газом, фиксируется аналогичным по составу фотооптическим датчиком 6 и попадает в эластичное приемное устройство 7. Счетчик 8 с помощью генератора опорной частоты 9 измеряет время пролета каплей мерного участка, которое поступает на ЭВМ 10, где происходит обработка и вывод результата измерения ускорения силы тяжести.

Механизм возврата токопроводящей жидкости 1 обеспечивает ее возврат через трубопровод 12 в резервуар 2 по мере заполнения жидкостью приемного устройства 7. Работа осуществляется следующим образом. При достижении токопроводящей жидкости в приемном устройстве 7 -контактов сигнализатора уровня 13 срабатывает реле с задержкой времени 14, которое своими контактами включает систему электромагнитов, выполненную в виде сжимающих наконечников 15, якорей 16, пружин 17, катушек соленоидов 18, аккумуляторной батареи 19. Наконечники начинают сжимать эластичное приемное устройство 7 при этом срабатывает обратный клапан 20 и не дает жидкости двигаться вверх. Через заданный

отрезок времени, достаточный для заполнения жидкостью резервуара 2, контакты реле 14 размыкаются и обратный клапан 20 и сжимающие наконечники возвращаются в исходное состояние под действием пружин

21 и 17.

Таким образом, за счет использования механизма возврата капель токопроводящей жидкости возможно увеличение числа серии измерений в единицу времени, что

увеличивает быстродействие прибора и, следовательно, повышает его точность. Использование закрытой герметичной ампулы, также позволяет исключить дополнительные помехи от окружающей

среды, что также повышает точность измерений ускорения силы тяжести.

25

Формула изобретения Устройство для измерения ускорения силы тяжести, содержащее прозрачную ампулу вытянутой формы, продольная ось которой ориентирована вертикально, резервуар, заполненный токопроводящей жидкостью, трубопровод и систему регистрации, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений, оно снабжено эластичным приемным устройством и механизмом возврата падающих капель токопроводящей жидкости, выполненным в

виде системы электромагнитов, электрически связанной с сигнализатором уровня, реле с задержкой времени и обратного клапана, закрепленных на приемном устройстве с помощью пружины, при этом проэрачная ампула, резервуар и эластичное приемное устройство образуют посредством трубопровода замкнутый контур, а система регистрации включает в себя два фотооптических датчика, выходы которых

соединены со счетчиком времени, вход которого соединен с выходом генератора опорной частоты, а выходы - с вычислительным устройством.

г

А

Фиг.1

7 20Г

Фиг. 2