УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ АБСОЛЮТНОГО ЗНАЧЕНИЯ УСКОРЕНИЯ СИЛЫ ТЯЖЕСТИ Советский патент 1972 года по МПК G01V7/14 

Изобретение относится ,к о-бласти гравиметрии.

Известны усцройст.ва для измерения 8:6солютного 31начения ускорения силы тяжести методом свободного паден 1я, содержащие подвижное зеркало, каталульту, источник монохроматического света, интерферометр, фотоприемник С у,силителем-фо,рмирователем импульсов и схемы измерения пути и времени движения подвижного зеркала.

Недостатком известных устройств является низкая точность измерений, так как в иих погрешность измерения пути, проходимого подвижным зеркало.м, может достигать половины длины волны моНохроматИЧаского света. Указанная погрешность возникает всякий раз, когда расстояние между вершиной траектории и уровием, соответствующим ближайшему к вершине интерференционному максимуму, меньше половины длины волны.

Цель изобретения - увеличение точиости измерений. Для этого в иредлагаемом устройстве дополнителыно установлены буферный формирователь, соедии©н1ный с уюилителеьмформирователе.м импульсов, счетчик илгпульсов, схема совпадений, триггер, генератор импульсов, коммутатор и два измерителя временных интервалов, причем счетчик импульсов связан с буферным формирователем, с TpHrreipoM и с генератором импульсов, а

коммутатор связан с измерителями временных интервалов и посредством схемы совпадений с триггером и буферным формирователем.

На чертеже показана схема предлагаемого устройства.

Оно соде,ржит катапульту /, подвижное зеркало 2, неподвижное зеркало ., полуиропрозрачное зеркало 4, источник 5 монохроматичеокого света, фотоприемник 6, усилительформирователь 7 импульсов, фотопреобразователь 8 командных имиульсов начала ико1Нца измерений, :форми|рователь 9 командных импульсов, эталонный генератор 10, а также

схемы измерения пути и времени подвижного зеркала и блок для изме рения длины участка траектории, расположенного между ее вершиной и уровнем, соответствующим ближайшему интерференционному максим уму. Этот блок содержит буферный формирователь //, счетчик 12 импульсов, схему 13 совпадения, триггер 14, генератор 15 импульсов, коммутатор 16 и два измерителя 17 и 18 сменных интервалов.

Схема измерения пути, проходимого подвижным зе|р/калом 2, содерлшт ключевое устройство 19 и счетчик 20, а схема измерения времени - ключевое устройство 2} и счетчИ|К 22. у-гстройства производят следующим образом. При помощи катапульты / лодб.расывают подлижйое зеркало 2. При данжении этого зеркала вследствие инте,рферендйи лучей, отражбниых от 5, 4 и 5, на чуестэительной поверхности фотоприемиика 6 возникает переметная освещенность, преобразуемая с помощью фотопрйемника и усилителя-формирователя 7 в стандартные «мпуль-сы. При прохождеш зеркалом уровня, на котором расположен фотопреобразователь S, в последнем возни;кает сигнал, по которому в формирователе 9 создается командный импульс, от(крываюи1,ий ключевые устройства 19 и 21. В результате этого на счетчик 20 «ачилают поступать стандартные имлульсы с усилителя-форлшрователя, а на счетчик 22 - им1пульсы с эталонного генератора 10. При прИбл-иженки подвижного зеркала к вершине траектории включается блок для лз.мереиия длияы участка траектории, расположеи1носо ее ве|ршт 1}1ой и уровнем, соответствующим блил айшему ИНтерференцио}1ному ма.ксимуму. Этот бло1К работает следующ им образом. Стандартные импульсы с усилителя-фармирователя 7 через буферный формирователь 11 лоступают на счетчик 12 и «а вход схемы совпадений 13, которая в исходном состояш-м-1 закрыта, так как на нее подается зап ирающий потенциал с триггера 14. На счетчяг.к 12 поступают также и-мпульсы с генератора 15. Время заполнения счетчика 12 импульсами с генератора 15 устанавливают таыим, чтобы оно было не больше илтервала времени возникновением первого и второго стандартных импульсов, считая от вершины траектории. Пока В1реме1нной интервал ежд|у стан1да|рТ1НЫ1МИ .и миульсами меньше времени заполнения счетчика 12, на его выходе импульса не возникает, та.к как -происходит сброс триггеров счетчика 12 в исходное состояние стандартными импульсами буферного формирователя //. Как только интервал В|ремен1и 1между соседними стандартными импульсами превысит время занолнения счетчика 12, он выдаст сигнал, который переведет триггер 14 во второе устойчивое положение и тем самым откроет схему совпадений 13 для пропуска стандартных и.мпульсов с буферного формирователя 11 на вход ком.мутатора 16, который направляет первый из этих стандартных импульсов на вход «пуск измерителя 17 временных интервалов, второй стандартный имиульс - на вход «стол измерителя 17 и на вход «пуск измерителя 18, третий - на вход «стоп измерителя 18 и т. д. В дальнейшем при своем возвратном двз1жений зеркало 2 вновь пе,ресечет уровень, на котором расположен фотопреобразователь 8, в результате чего в не.м возникает сипнал, по которому ключевые устройства 19 и 21 будут закрыты, л процесс измерения прекращая. При обработ1ке результатов измаранлй вначале определяют длину Д участка траектория, расположенного между ее вершиной я уровнем, соответствуюЩИм бл-ижайшему интерферен/Н|ИоннО.му ма,йои1муму. Для этого рещают Систему ,ий: Д + (п- 1)-|(/-;-Д/,) + П - - g д1 + („ + 1) Л 1Ш.14М. длина .волны монохроматического света; g - ускорение силы тяжести (лряближеняое значение); Д/1, Д/2 - последовательные и.нте) вре,мени, измарениые с помощью из. мерителей 17 н 18: п, i - неизвестные параметры. Абсолютное значение ускорения тяжести g определяют ио формуле g (4п --- -f AL) -2kгде п - число стандартных имлульсов, зарегистрирова-нных счетч-иком 20; / - частота эталонного генератора; k - число и-мпульсов, зарегистрированных счетчиком 22. Предмет изобретения Уст;ройство для (измерения абсолютного значения ускорения силы тяжести методом свободного иа;Дения, содержащее подвижное зеркало, катаиульту, источник монахроматического света, 1ИнтерферОдМет|р, фотолриемник с усилителем-формирователем импульсов и схемы измерения пути и времени дзижения подвилшого зеркала, отличающееся тем, что, с целью увеличения точности измерений, .в нем донолнительно устанаалены буферный формирователь, соединенный с усилителемформирователем импульсов, счетчи.К импульсов, схема совпадений, трисгер, генератор кмпульсоВ, коммутатор и два измерителя временных интервалов, причем счет-чик П-мпульсов связан с буферным формирователем, с триггером и с генератором импульсов, а коммутатор связан с измерителями временных инте|рвалов и посредством схемы совпаении -с триггером и буферным формирователем.