Способ измерения ускорения силы тяжести и гравиметр для его осуществления Советский патент 1977 года по МПК G01V7/14 

поле .силы тяжести относительно щенодвижного основания определяется из выражения ho + Vo + В случае возмущения основания интерферомег.ра вертикальными ;вибрацнями .величины и смещения относительно таказого равны -+ (i), (2) So ho + Vt текущее время; начальное смещение; -начальная скорость; ускорение -силы тяжести; смещения -величина вертикального основания. Выполнив измерение по методу трех точек (станциг) Б молшнты i, iz, t, величину ускорения силы тяжести можно аиределить из выраженияASo Ль -AS, Д/2 A/iAi-slA/, ) h (l,)-(f (/2)(/о) -1 (t,) Л/2 Л/,Л/, (Л/, + А/2) Как следует из выражения (3), если ti, t, tz выбирать iB .моменты, когда ф (з)) , (/2; - Ф (i) О, ТО аклад вибрационных воздействий в неточность определения g значительно уменьшится. На чертеже показана .схема гравиметра, реализующего предлагаемый способ. Гра:ви.мет) содержит монохроматический источник излучения 1, 1ва1куумную 1камеру 2, падающий отражатель 3, интерферометр 4., основание 5, сейсмо.приемник 6, усилитель 7 сейсмических силналов, .поворотное устройство 8, ключевое устройство 9, триггериый блок 10 включения, задатчик 11 ориентированных участков измерения, блок 12 обратной связи, формиро-ватель 13 управляющих имлульсс13, блок 4 фото1привмника, блок 15 формиро 5ания и задержек имнульсов .пути, измерители 16 и 17 отрезков пути падения, измерители 18 и 19 Itнтepiвaлoв времени, генератор 20 стабильной частоты и фазовый детектор 21. Гравиметр работает следующим образом. Вертикальные смещения основания интерферометра, вызванные (вибрационными воздейсгвиями, приводят К1появлению на выходе сейомаприемника 6 элактрического сигнала, . который в блоке 7 усиливается и поступает на вход порогового устройства 8, последний каждый раз, в мо.менты прохождения электрического эквивалента (перемещения через положения условного равновесия (или моменты равенства (величины и фазы орклонеиияоснования от положения равновесия), посылает имиульс на вход ключевого устройства 9, его исходное состояние является закрытым. Ключевое устройст1во 9 открывается имнульсами, поступающим - с блока 11 задания участков измерения через триггерный блок 10 включения. Имиульс, лостуиающий с .выхода iioporoBoro устройства 8, ноявляется выходе ключевого устройства 9, а затем поступает на вход блока 12 обратной связи, который возвращает триггереый блок 10 и ключевое устройство 9 (В исходное состояние, а также на вход формирователя 13 унравляющих имлульсов, который на соопветствующем его выходе формирует им пульсы, управляющие работой систем одновремеаного измерения отрезков пути и интервалов времени. Одновремеииое измерение отрезков лути падения и интервалов времени выполняется следующим образом. В заданный момент времени падающий отражатель 3 оавобшкдается и начинает двигаться, что .при Бадит к возникновению движущейся интерференционной картины на выходе интерферометра 4, который с помощью блака фотоприемников 14 преобразуется в имлульсирующий электрический сигнал, усиливается и подается .на вход блока 15, где из «его формируются интерференционные импульсы пути, задерживающиеся на требуемое время для исключения влияния фазового запаздывания сейсмоприемника. С выхода блока 15 задержки и формирования импульсы (иути поступают на счетные входы измерителей 16 и 17 отрезков пути падения, которью представляют собой счетчики импульсав пути и блок измерения дробных долей интерференциоиных полос (не яаказаиы на чертеже). При наличии большого фона вибраций устанавливают, как это принято при интерференционных изм.ереииях, реверсивные счетчики импульсов пути. Реверсивный счет этих счетчиков управляется фазовым детектором 21. За-пуок измерителя 16 осуществляется первым имапльсом, (посрупающим с блока 13, второй импульс с этого блака останавливает ивмеритель 16 и запускает измеригель 17, который останавливается третим импульсом с блока 13. Измерение интервалов времени выполняется следующим образом. Сигналы стабильной частоты с блока 20 поступают на счетагью входы измерителей 18 и 19 интервалов .времени, каждый из (которых включает в себя счетчик импульсов и блок измерепил дробных долей периодов (на чертеже не показаны) в моменты подачи управляющих им.пульсов. Так жак управляющие щины измерителей интервалов времени (подключены .параллельно соот1ветст вующим .щипам измерителей отрезков пути падения, той работают они синхролно: первый импульс с блока 17 запускает измеритель 18 времени, второй импульс его останавливает и запускает измеритель 19, .который останавливается третьим им1пульсом. Реализация изобретения позволяет значительно новысить точность определения ускорения силы тяжести на фоне (вибраций, так как уменьшается их влия(ние на несколько порядков, а вклад вибраций в неточность измере