Гравитационный вариометр Советский патент 1933 года по МПК G01V7/02 

Предлагается гравитационный вариометр, имеющий целью ускорить продолжительность наблюдения и упростить конструкцию прибора. Даваемые в обычных вариометрах горизонтальные производные горизонтальных составляющих силы тяжести редко применяются в разведке. По основной формуле Этвеша действие этих функций пропорционально горизонтальной проекции расстояния между грузиками. Если эту проекцию сделать чрезвычайно малой по сравнению с вертикальным расстоянием между грузиками, то на вертикальное плечо практически будут действовать только вертикальные производные горизонтальных составляющих силы тяжести, наиболее нужные в разведке. Для достижения означенной цели в предлагаемом вариометре, с целью ускорения работы с ним, применено вертикальное плечо с таким малым горизонтальным расстоянием между грузами, что улавливаются не четыре, а две Этвешевсхие функции. Так как в вариометре на плечо будет действовать только две Этвешевские функции, то на точке стояния достаточно сделать наблюдения только в трех азимутах, например, через 120, для определения вектор-градиента, и в двух или одном азимутах-для определения его составляющей.

(376)

В системе вариометров с наблюдением:: или фото-записью ,во время качаний по трем экстремальным отклонениям определяется равновесное положение вертикального плеча и логарифмический декремент затухания, зависящий от сопротивления воздуха и плотности материала коромысла и грузиков, но мало зависящий от его горизонтальной проекции. 3 предлагаемой вариометре при малом периоде колебаний плеча вокруг упругой нити, последовательно амплитуды на-столько мало отличаются друг от друга,, что положение равновесия можно определить как среднее между двумя последовательными краткими положениями и; ввести лишь поправку на затухание, каковая будет достигать нескольких процентов от амплитуды колебаний. Начальная амплитуда колебаний зависит: 1) от смещения, обусловленного гравитацией, положения равновесия от начального положения при дезарретировании плеча. Величина эта, дающая поправку на затухание в несколько процентов от измеряемой величины, будет неопасна; 2) от скорости вращения плеча, которая получается как результат толчка при дезарретировании плеча. Увеличение амплитуды, благодаря этому толчку, настолько-значительно при обычных арретирах, что процентная поправка на затухание;

« будет недопустимо велика по сравнению С измеряемой величиной. Для избежания этого недостатка в предлагаемом вариометре применено особое устройство для -спуска арретировки без толчков.

При соблюдении указанных принцилов предлагаемый вариометр сконструирован так, что может произвести все наблюдения в одной точке за время -около четверти часа. Так как нуль-пункт не успеет за это время сместиться, то зычисленное положение нуль-пункта на одной точке стояния должно совпадать положением на предыдущей и после.дующей точке, что и может служить контролем.

Грезвитационный вариометр изображен TiepcneKTHBHO с частичным разрезом на схематическом чертеже.

Конструкция вариометра следующая. Вертикальная трубка 7, содержащая вертикальное плечо 2, вращается на обыкновенном геодезическом трегере 5 ютдельно или вместе с лимбом 4, соеди.йена с диоптрами 5 и по уровню 6 устанавливается вертикально. Вертикальное плечо 2 с расположенными мало эксцентрично по отношению к плечу 2 груза ми/и 5, заключенными дня уменьшения сопротивления воздуха в барабанчики 9 и 10, является вместе с ними телом вращения относительно -нити 77 подвеса, так что может быть лишь сопротивление -воздуха при колебаниях системы. Нить зажимают обычные устройства. Вверху .для подъема и вращения нити имеется винт 13, проходящий сквозь винт /2 и имеющий другой щаг. Оба винта снаб: кены контргайками. Помимо типа арретира для дезарретирования вертикального плеча 2 без толчков применено следующее приспособление, имеющее делью успокоить колебание плеча 2 и спокойно освободить последнее. На пе..рекладине 14 вращающейся на пружи.нах 75 и 75, укреплены два контакта 17 и 18. В несвободном после освобождени обыкновенного арретира состоянии вертикальное плечо 2 слегка касается и, так сказать, лежит на контактах; нить 77 легка при этом отклонена ими от отвеса.

Так как при освобождении обыкноs-eeHHoro арретира получаются толчки то.

плечо 2 на контактах 77, 75 будет прыгать. Для первого успокоения упором 19 с винтом 20 прижимают плечо 2 к контактам 77, 18. После этого винт 20 и контакт 7Р отжимают, затем воротком 2/ с винтом медленно отжимают большим рычагом 22 перекладину 14 с конта(тами 77 и 18 от коромысла; при этом коромысло постепенно принимает вертикальное положение. Контакты 77, 18 упираются в хорошо отполированную поверхность, так что трение не создает толчков. Расстояние между контактами 77 и 18 меньше горизонтального расстояния между грузиками 7 и настолько, что при отрывании контакта момент инерции коромысла дает большее сопротивление, чем контактная сила сцепления.

Наблюдение коромысла производятся автокаллимационной трубой 25 с окуляром 2 и шкалой 25. Индекс нуль виден в зеркале 26 коромысла; шкала же видна в неподвижном зеркале 27. Амплитуда колебаний коромысла всетаки настолько велика, что индекс нуль будет выходить за поле зрения. Тогда отсчет делают по параллельным индексам +1-J-2 -или - 1 - 2.

При переводе прибора из одного азимута в другой воздух внутри трубки 7 будет закручиваться вихрем. Для остановки его сделаны радиальные крылышки 25, 28. Для более точных работ вин ты арретиров и винты для закручивания нити снабжаются сальниками, а из при бора выкачивается воздух.

Для прибора с таким коротким расстоянием по горизонтали между грузиками вертикальное плечо должно висеть на более тонкой нити, чем обычно. Нить должна быть электропроводящей, так как иначе коромысло может зарядиться и взаимодействовать с оболочкой или другими частями. В таком приборе могут быть употреблены кварцевые или стеклянные посеребренные нити. Контакты 77 и 18 можно установить не на одной высоте оба у середины плеча, а один- против верхнего грузика 7 и другой- против нижнего 8. Отжиматься контакты в этом случае могут или будучи соединены вместе, или каждый в отдельности своим микрометренным винтом.