Способ измерения ускорения силы тяжести Советский патент 1980 года по МПК G01V7/02 

(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ УСКОРЕНИЯ СИЛЫ ТЯЖЕСТИ

Изобретение относится к области гравиметрии и может быть использоваао, например, в геологоразведке или для навигации. Известны способы определения силы тяжести путем из1иерения пути и времени движения свободно падающего тела fll. Известные способы требуют проведения тщательной юстировки устройства перед каждым процессом намерения и не позволяют непрерывно, в течение длительного отрезка времени, измерять ускорение силы тяжести. Известен способ измерения ускорения силы тяжести |2, по которому смешивают два когерентных луча, отраженных от двух зеркал, и по разности параметров смешанных сигналов судят об ускорении силы тяжести. По известному способу смешивают лучи, отражённые от плоских зеркал, одно из которых неподвижно, а второе свободно падает, выделяют сигнал биениб и задерживают его в течение некоторого времени, затем смешивают задержанный сигнал с незадер жанным и по разности частот судят об ускорении силы тяжести. Описанный способдает возможность измерить ускорение силы тяжести вдоль траектории падения подвижного , однако не позволяет непрерывно измерять ускорение силы тяжести в течение длительного отрезка времени. Целью изобретения является обеспечение возможности непрерывного измерения ускорения силы тяжести. Цель достигается тем, что по способу. измерения ускорения силы тяжести, по которому смешивают два когерентных луча, отраженных от двух зеркал, и по разности параметров смешанных случай судят об ускорении силы тяжести, смешивают лучи, отраженные от параболических зеркал, одно из которьрс является эталонным, а второе образовано поверхностью жидкости, вращаемой с постс1Янной скоростью, В предложенном способе смешивают лучи от эталонного параболического зеркала и I т поверхности жидкости, вращаемой с постоянной скоростью в течение необходимого для измерения отрезка времени, что позволяет измерять ускорение силы тяжести непрерывно. На приведенном чертеже изображено устройство, реализующее предложенный способ. - Устройство содержит электродвигатель 1, зеркало 2, зеркало 3, сосуд 4 с деМпфируюшей жидкостью, полупрозрачное зеркало 5, источник 6 когенерентного излучения, блок 7 регистрации. Зеркало 2 представляет собой сосуд с жидкостью (например, с ртутью), вплавающий в сосуде 4 с демпфирующей жидкостью. Эталонное зеркало 3 выполнено в форме параболоида, кривизна которого определяется диапазоном измерений. Сосуд 4 с демпфирующей жидкостью жестко закреплен на валу электродвигателя 1. Зеркала 2 и 3 установлены соосно, при этом их фокусы совмещены. Полупрозрачное зер кало 5 установлено под углом 45 к общей оси зеркала 2 и 3 и к направлению падения пуска света от источника 6. Устройство реализует предложенный способ следующим образом. При вращении ;осуда 4 с постоянной скоростью при помощи электродвигателя 1 под действием вязкости приводится во вра щение сосуд с жидкостью, образующий зер кало 2. Под действием центробежной силы поверхность жидкости, образующей зеркале 2, принимает форму параболоида, кото- рую можно описать следующим уравнением о- 9гг где Zg - высота подъема жидкости, образукяцей зеркало 2; U) - частота вращения зеркала 2 - расстояние .от центра светового пучка, падаюшего на черка ло 2 до оси вращения зеркала 2, Or - начальное (отсчетное) значени ускорения силы тяжести. Подают параллельный пучок Света от источнике 6 на полупрозрачно.е зеркало 5 При этом часть светового потока проходи через зеркало 5, а другая часть претерпевает четырехкратное отражение от поверхностей зеркал 2 и 3 (см. чертеж) и вновь отражаясь от зеркала 5, смещивае ся с прошедшей частью светового потока образуя интерференционную картину. Регистрируют при помощи блока 7 разность хода лучей, соответствующую изменению высоты подъема жидкости, образующей зеркало 2, и определяют ускорение силы тяжести, используя зависимость: , -т -7 ,...J - t A. (Y -«bO где &. Z - изменение высоты подъема жидкости, образующей зеркало 2, Соответствующее изменению ускорения силы тяжести (Q) Таким образом, предложенный способ позволяет непрерывно, в течение длительного отрезка времени, измерять величину ускорения силы тяжести. При этом появляется возможность непрерывного построения изоляций ускорения силы тяжести, что особенно важно в геологоразведке, например, для обнаружения гравитационных аномалий. Предложенное изобретение дает возможность непрерывно измерять и корректировать координаты движущихся объектов, что позволяет использовать его для целей навигации. Кроме того, устройство, реализующее предложенный способ, не требует участия оператора в процессе работы. Его габариты могут составлять 300 300 ЗОО мм. Таким образом, компактность устройства, реализующего предоженный способ, выгодно отличает его от устройств реализующих известные способы. Формула изо б р е т е н и я Способ измерения ускорения силы тяжести, по которому смещивают Два когерентных луча, отраженньк от двух зеркал, и по разности параметров смещанных лучей судят об ускорении силы тяжести, отличающийся тем, что, с целью обеспечения возможности непрерывного измерения ускорения силы тяжести смещивают лучи, отраженные от параболический зеркал, одно из которьрс является эталонным, а второе образовано поверхностью жидкости, вращаемой с постоянной скоростью. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельству СССР N9 329496, кл. Q 01 V 7/14, 1968. 2.Авторское свидетельство СССР № 324604, кл. (3 01 V 7/14, 1968 (прототип).

748322

-