Устройство для измерения силы тяжести Советский патент 1977 года по МПК G01V7/02 

мента измерения Тк 7, блока осреднения значений приращения силы тяжести Ag 8. Сиг11алы ф слабодемпфированного маятника 1, л: горизонтального акселерометра 2, z вертикального акселерометра 3 поступают в блок математической обработки этих величин, где производятся вычисления по формуле , ,. rf , :.

О {П - --г -45- COS С9 -

йт «йт/г ;

X .

--573ШТ

2пЧ

пЧ

где « - собственная частота маятника;

k - коэффициент демпфирования маятника; / - приведенная длина маятника; go - сила тяжести на опорном пункте.

Сигнал ф слабодемпфированного маятника 1 поступает также на блок математической обработки величины угла отклонения 6, где

производятся вычисления по формуле ср,

и на формирователь диапазона измерений приращения силы тяжести 4. В формирователе дианазона измерений 4 сигнала ф угла отклонения маятника 1 сравнивается с заданными постоянными сигналами углов отклонения этого маятника фмакс н фыии, пропорциональных максимальному и минимальному значениям приращения силы тяжести в районе работ. В момент времени, когда угол отклонения ф маятника равен фмакс или фмин, вырабатаваются импульсы начала 9 или импульсы конца 10 работы (фиг. 2) блоков математической обработки 5 и 6. Если угол отклонения ф маятника, достигнув величины фмакс, уменьшается или, достигнув величины финн, увеличивается то вырабатывается имнульс началаработы. Импульс конца, работы вырабатывается, если ф, достигнув значения фмин, уменьшается и увеличивается, достигнув фмакс. Импульсы начала и конца работы с формирователя 4 поступают в блоки математической обработки 5 и б. Этими импульсами блоки 5 и 6 включаются на период времени, когда па показания маятника 1 возмущения оказывают малое влияние, а угол отклонения от положения нулевого отсчета мал и лежит в пределах между фмакс и фйши. Результат вычислений с блока математической обработки 5 поступает на формирователь команды момента измерения Тк 7. Формирователь 7 вырабатывает имнульс в момент, когда результат вычислений блока 5 ранен нулю. Этот импульс подается ни блок осреднения 2т значений Ag- 8. Таким ббразом, в блоке 8 фиксируются и осредняются только те значения велиП / о

uHuui ф поступающие с блока 6, коточины

cos

рые имеют место в моменты Тк, т. е., когда сумма влияния возмущений в показаниях маятника равна нулю, а показание маятника соответствует искомому значению силы тяжести. Таким образом, устройство позволяет получать значение гравитационного поля без фазовых и амплитудных искажений, а измерения в моменты времени, когда слабодемпфированный маятник не возмущен и угол его отклонения мал, дают возможность проводить измерения за короткий промежуток времени с высокой точностью.

Формула изобретения

Устройство для измерения силы тяжести, содержащее слабодемпфированиый горизонтальный маятник, горизонтальный и вертикальный акселерометры, отличающееся

тем, что, с целью повышения точности, в него введены формирователь диапазона измерений приращення силы тяжести, блок математической обработки величины угла отклонения маятника, блок математической обработки величин горизонтального и вертикального ускорений и величины угла отклонения маятника, формирователь команды момента измерения, блок осреднения значений приращения силы тяжести, причем выходы слабодемифированного маятника, горизонтального и вертикального акселерометров связаны с блоком математической обработки величины горизонтального и вертикального ускорений и угла отклонения маятника, а выход слабодемнфированного маятника связан с блоком математической обработки величины угла отклонения ;маятника, подключенного к блоку осреднения, и формирователем диапазона измерений, выходы которого связаны с блоком математической обработки угла отклонения маятника и блоком математической обработки величины угла отклонения маятника и величин горизонтального и вертикального ускорений, выход которого через формирователь команды момента измерений связан с блоком осреднения, выход которого подключен к выходу блока математической обработки величины угла отклонения маятника.

t rit/f - 4--. .„