УСТРОЙСТВО для ИЗМЕРЕНИЯ ВЕРТИКАЛЬНОГО ГРАДИЕНТА Советский патент 1967 года по МПК G01V7/02 

Известны вертикальные градиентометры, содержащие камеру с жидкостью, в «oTOipoft размещена чувствительная система в виде двух (разнесенных по высоте жестко связанных друг с другом масс 1положительной и отрицательной плавучести.

Предложенное устройство отличается тем, что к одной из 1масс -прикреплено тело с большим, чем У жидкости коэффициентом объемтюго сжатия, а в стенку камеры с внутренней сторойы вмонтирован сильфон с выведенной наружу силовой установкой, связа-нной через усилитель и фазочувствительный детекто-р с; генератором вертикальных механических колебаний, .на котором уста-новлеи корпус, и датчиком перемещений, соединенным с пружиной чувствительной системы, укрепленной на жесткой овяз« 1масс. Это позволяет устранить погрешности, возникающие йз-за нестабильного уравновешивания чувствительного элемента градиента и, тем самым повысить точность измерений.

На чертеже представлена схема предложенного устройства.

жины малой жесткости 5, тела 6, сильфона 7, вделаняого в стенку камеры /, силовой установки 8, датчика перемещений 9, фазочувствительного детектора 10 с интегрирующим звеном, усилителя // и генератора 12 механических колебаний. Тело 6, сильфон 7 и силовая установка 8 образуют систему регулировки плавучести. Сильфон 7 сжимается и разжимается с

помощью силовой ycTaHOiBKH 8. При этом изменяется сжатие жидкости. Небольшое сжимаемое тело 6, например -кусочек резины, имеет значительно больший коэффициент объемного сжатия, чем жидкость и массы 2

и 5. Поэтому оно легко сжимается, изменяя свой объем и, следовательно, плавучесть системы. Если уменьшить сжатие жидкости, тело 6 В|Следствие своей упругости увеличится и объеме.

Для получения сигнала о неуравновешенности плавающей системы камера / с помощью генератора 12 приводится в периодическое колебательное движение вдоль вертикали, с таким ускорением, чтобы скорость движения плавающей системы относительно корпуса была невелика, тогда сила сопротивления со стороны л идкости движению плавающей системы будет пропорциональна первой степени скорости этого движения. Если

чувствительную систему уравновесить так, чтобы

(mi+TTZa) - p() 0

(mi, t/i M&oca и объем массы 2; т-2, масса и объем м.аюсы 3; р-плотность жидкости), то састояБие рааногвесия будет онределяться только градиентом силы тяжести и не будет зависеть от ускорения силы тяжести и ускорений движения камеры. В противном случае происходят периодические перемещения чувстВИтелвной системы относительно камеры / вследст1вие вынужденных колебаний последней. Фаза этих перемещений зависит от того, какая преобладает плавучесть: положительная или отрицательная. Колебания регистрируются датчиком 9. Его сигнал и си-гаал с генератора -механических колебаний подаются на фазочувствителвный детектор с и«тегрирующим звеном. Сигнал фазочувст1вительного детектора после усиления в усилителе 11 управляет работой силовой установки 8, сжимающей жидкость.

Когда плавающая система уравновешена, Она не чувствительна к ускореиия м камеры /

и сигнал от этих ускорений отсутствует. Полезный сигнал от градиента силы тяжести регистрируется тем же датчиком 9.

Предмет изобретеиия

Устройство для измерения вертикального градиента силы тяжести, Содержащее камеру с жид;ко стью и размещен1ную ,в ней чу вст1вительную систему, :вынолненную в виде йвух разнесенных по -высоте « жестко связанных .между собой масс положительной и от1ри11,ательной плавучести, отличающееся тем, что, с делью повышения точности измерений,

к одной из масс прикреплено тело с большим, чем у жидкости коэффициентом объемяого сжатия, а в стеаку камеры с внутренней стороны Вмонтирован сильфон с выведенной иаружу силовой установкой, связанной через

усилитель и фазочувствительный детектор с генератором вертикальных 1механических колебаний, на котором установлен корпус, и датчиком перемещений, соединенным с прун иной чувствительной системы, укрепленной

,на жесткой связи масс.

3.f