Гравиметр Советский патент 1977 года по МПК G01V7/02 

(54) ГРАВИМЕТР

Гравиметр работает следующим образом.

Измерение величины силы тяжести вызывает смещение подвижной массы 1 в результате чего меняется величина зазора 3, а следовательно и частота радиочастотного генератора, по изменению которой можно судить о величине изменения силы тяжести.

Чувствительность гравиметра определяется двзмя основиыми элементами: чувствительностью системы регистрации малых смещений и дрейфом нуль-пункта.

Современные емкостные датчики позволяют измерять квазистатические смещения . Поэтому чувствительность гравиметра определяется в основном процессами старения и зависимостью упругих свойств пружины в гравиметре от температуры.

Таким образом, для повышения чувствительности пружинного гравиметра целесообразно использовать для изготовления его основных элементов материал, обладающий высокой временной и температурной стабильностью. Одним из таких материалов является монокристалл сапфира. Монокристалл сапфира обладает следующими свойствами: высокой механической твердостью (9 по шкале Моса), высокой температурой Дебая (вв 1040°К), высоким барьером Пайерлса.

Экспериментально установлено, что скорость движения дислокаций в монокристалле сапфира много меньше, чем у кварца и металлов, причем особенно резко уменьшается скорость движения дислокаций при низких температурах, вследствие высокой физико-химической

стойкости сапфира. Из-за наличия у сапфира высокой температуры Дебая коэффициент линейного расширения и термический коэффициент модуля Юнга убывают с понижением температуры значительно быстрее, чем у Других материалов.

Формула изобретения

Гравиметр, содержащий плоский упругий элемент, подвижную массу и регистратор смещений массы, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности, надежности, точности измерений, а также упрощения конструкции, в нем уиругий элемент и подвижная масса выполнены в виде единого элемента из монкристалла, преимущественно сапфира, при этом выщеуказанный элемент имеет форму многогранной призмы с двумя сквозными отверстиями, боковые поверхности которых образованы внешними боковыми поверхностями призмы, служащими упругим элементом и средней частью призмы, разрезанной по горизонтальной плоскости, причем верхняя часть средней части призмы служит подвижной массой, а зазор меладу обеими частями образует электрическую емкость, включенную в колебательный контур, подсоединенный к регистратору.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Патент США№ 3315526, кл. 73-383, 1967.

2.Авт. св. 240284, кл. G 01V, 7/00, 1969.

3.Авт. св. № 88547 , кл. G 01V, 7/02, 1950 (прототип).