Гравиметр Советский патент 1979 года по МПК G01V7/02 

(54) ГРАВИМЕТР

Изобретение относится к геофизическому приборостроению.

Известны гравиметры с металлическими упругими чувствительными системами, наприм гравиметр Аскания, содержаишй горизонталь олй рычаг, соединенный с корпусом закручешгыми горизонтальными и вертикальными пружинами, датчик регистрации положения рычага, термостат, регистрирующее устройство 1 .

Горизонтальные пружины в таком приборе изготовлены из элинвара и выполняют функции упругого шщ)нира и главного несущего элемента упругого подвеса (момент кручения подвеса уравновешивает основной момент силы тяжести рычага) . Вертикальные пружины изготавливаются из злинвара или вольфрама и служат для компенсации небольших приращений силы тяжести. В нем применяется двухступенчатый термостат, в котором датчиками температуры термостатирования являются контактные термометры.

Недостатком этого прибора является громоздкость, высокие требования к подбору элементов и отдельных узлов, к юстировке чyвcтвиteльнoй

системы, применение двухступенчатого термостата, большие габариты чувствительной системы.

Известен также гравиметр с кварцевой чувствительной системой, упругие элементы которой тонким слоем металла, содержащий пассивный термостат, выполненный в виде сосуда Дьюара, упругую систему, выполненную из плавленного кварца, дистанционное устройство управления положением маятника 2.

Недостатком этого прибора является больщой дрейф нуль-пункта чувствительной системы.

Известен также гравиметр, содержащий размещенные в корпусе чувствительную систему, выполненную из электропроводящего материала и состоящую из инертной массы и упругих подвесов. демпфер, датчик смещения инертной массы и термостат с датчиком температуры и нафенательным элементом 3.

Недостатком этого прибора является сравнительно небольщая точность, значительный дрейф нуль-пункта чувствительной системы, что обусловливается прежде всего нестабильностью температуры в объеме чувствительной системы. Целью изобретения является уменьшение температурных погрешностей. .. . Цель достигается тем, что в предлагаемом гра1Ш« ре в каадствёЙ1 ка теШер 1|атёл1йюгр элемента испбльзовань угфугие подвесы чувствительной системь, включенные в диагональ электрического измерительного моста и устаювленные в корпусе гравиметра на изолирующих прокладках. На чертеже представлена схема описываемого гравиметра. Гравийетр СОСТОИТ из компенсациойп 1Х пружин 1, демпфера 2, рычага 3, горизонтальных винтовых пружин 4, термосопротивлеиий 5-7, чёты|рёхго1ёчего резистивного моста, усилителя 8, корректирующего звена 9. Горизонтальные пружины 4 являются термосопротивлением четырехплечего резистивкого моета, остальные три плеча 5, 6 и 7 которого выполнены из манганина, температурный коэффИ1 Еиент сопрйтивлёния которого очень мал. Диагональ питания моста подключена к усилителю 8, который может быть выполнен с использованием полупроводникового триода. В этом случае диагональ включается в цепь коллектор-базы :фиода. Напряжение с измерительной диагонали моста через усилитель подается на обмотку высокочувствительного поляризованного реле (не показано). Полярность подключения реле такова, что при температуре сопротивления 4 ниже заданной сигнал разбалШса моста, подаваемый на обмотку ,вь1зывает 31амйкание подвижного контакта реле на первый неподвижный кЬй1йй7апрй1ем11ёрат5 % выше заданной - на второй неподвижный контакт. Если температура равна заданной, то Мостуравновешен, напряжение на измерительной диагонали (сигнал разбаланса) равно нулю, и подвижный ко такт реле находится в нейтральном положеннн. Корректируюший блок 9 предназначен для нзменения тока в цепи моста и может бь1ть выполнен ;13о анием реЪнсторойи релёГ . Принцип действия термокомпенс4цНи гравиметра заключается в следующем. При изменении температуры пружин 4 гравиметра подвижный kOHfa1«f no1iSpHSbBaMHt)fO реле УаМ85й«тГя-На один из Неподаиймых контактов, при этом в цепи эмиттер-база усилителя 8 изменится величина нагрузочного сопротивления, что приведет либо к увеличению, либо к уменьшению тока в цепи питания моста. Изменение тока в цепи Питания моста приведет к тому, что упругий элемент подвеса будет нагреваться или остывать.

667918 Упругие подвесы при таком термостатировании будут равномерно прогреваться по всей своей длине, следовательно, и дрейф нуль-пункта чувствительной системы будет равномерным и при соответствующей юстировке небольшим.Измерения силы тяжести с таким гравиметром проводятся общеизвестнь1м способом: Предлагаемое устройство может быть использовано в сейсмометрах, где вопрос стабилизации температзфы чувствительных систем далеко не решен. Oco6ioe внимание заслуживает примененне устройства в кварцевых гравиметрах, упругие элементы которого покрыты токопроводяшей пленкой. TaKrfejiTipyrHe элементы будут работать как биматериалы, очень чувствительные к изменению температуры. Применение предлагаемого устройствапозволяет отказаться от двухступенчатого термостата и тем рамым уменьшить габариты прибора. Кроме того, равномерный прогрев упругих элементов позволяет уменьшить нелинейность нуль-пункта прибора примерно в 2-3 раза, что соответственно дает повьшение точности примерно на такую же величину. Формула изобретения Гравиметр, содержащий размещенные в корпусе чувствительную систему, выполненную из элёктро1фовЬдящего материала и состоящую из инертной массы и упругих подвесов, деМпфер, датчик смещения инертной массы и термостат с датчиком температуры и нагревательным элементом, отличающийся тем, что, с целью уменьше- , ння температурных погрешностей, в нем в качесттйё датЧйка температуры и нагревательного элемента использованы упругие подвесы чувствительной снстемы, которые установлены в корпусе на изолирующих прокладках и включены в диагональ Измерительного моста. Источники информации, пршгятые во внимание при экспертизе 1.Веселов К. Е., Сагитов М. У. и др. Травиметрическая разведка. М., Недра, 1968, с. 150153.. 2.Васильева И. Л. и др. Устройство, наладка и ремонт гравиметрической аппаратуры. М., Недра, 1964, с. 85-88. 3.Веселев К. Е., Сагитов М. У. и др. Гравиметрическая разведка. М., Недра, 1968, с. 143144.

77777