Гравитационный градиентометр Советский патент 1980 года по МПК G01V7/02 

Спиральная трубка 3 состоит из двух половд-ш. Одна ее половина имеет правое (соединена с преобразователем давления У), а вторая - левое направление иамотки (соединена с преобразователем 2,).

Однородные по плотности противолежащие столбики жидкости в первой половине спиральной трубки 3 расположены в смежных квадрантах витков по отношению к аналогичным столбикам во второй ее половйне. Так, наиример, столбики спирта в каждом витке первой половины трубки расположены в кадрантах 5 и S, а столбики ртути - в квадрантах 7 и 9 (фиг. 4).

Во второй половине трубки наоборот: столбики спирта - в квадрантах 7 и 9, а столбики ртути - в квадрантах 5 и 5 (фиг. 5).

При использовании в качестве преобразователей давления гидростатических датчиков с частотным выходом (ка1К в прототипе) воздействие иа прибор вектора градиента g и углового ускорения е по схеме на фиг. 2 приведет к появлению иа выходе преобразователей / и 2 сигналов с частотами /i и /г:

/,/о + Д/(8)+Д(),

(1) (e)Af(g). (2)

Если вектор к изменит знак на обратный (фиг. 3), то частоты /, и fz будут:

/,/о-Д/(е)+Д/(я ),

(3) (4) /2 /о-А/(е)(Г),

где /о - несущая частота. Д/(е)-5р/ -,,6, Д/(),.а , где S - крутизна характеристики преобразователя давления, Р + Р-) ррт, Реп - плотности ртути И спирта, Р Ррг -- Реп. Rg - радиус намотки витков, ./VB - количество витков. В обоих случаях (уравнения 1-4) приращения частот на выходах преобразователей от воздействия углового ускорения одинаковые знаки. Это объясняется те.м, что давление жидкости в обеих половинах спиральной трубки в этих случаях будет направлено или от ее середины к концам (к преобразователям давления), или от концов к ее середине. Разность частот Д/ в

обоих случаях (фиг. 2 и 3) ие будет зависеть от воздействия углового ускорения:

A/ /i-/2 25:Ap/ -,,g-.

При необходимости может быть выделеиа информаиия и об угловом ускорении, что может быть осуществлено двумя способами:

путем суммирования S/ двух частот /i и /2 и вычитания из этой суммы удвоенного значения несущей частоты, т. е.

2/ /i + /2-2fo;

путем подключения :К средней части спиральной трубки дополнительного третьего преобразователя давления. В этом случае разность частот, снимаемых с преобразователей / и 2, будет пропорциональна градиенту, а сумма 2Д/ разностей A/is и Д/гз - угловому ускорению:

Д/,з /1-Ь 2Д/ТБ)±Д/(ё, Д/23 /2-/3 2Д/(е} ::: f{g), 2Д/ Д/,з + Д/2з 4Д/(:е}.

Соотнощение конструктивнгзтх (, N измеряемого (§ и выходного (Д/ пара30 метров может быть проиллюстрировано при следующих реальных исходных данных:

5 t 0,84. :

ДЯдин

До 12,6 -.,, /,40 см. Л , 1000,

СМ

i

.io-f

сек(величина градиента у поверхности Земли). При этих данных Д/ 0,1 Гц. Так1им образом, положительный эффект изобретения заключается в том, что в результате изменения формы намотки спиральной трубки и соответствующего размещения участков разноплотных жидкостей в трубке, достигается возможность разделения информации о градиенте и угловом усКореями. Формула изобретения Гравитационный градиентометр, содержан1,ий два преобразователя давления и соединяющую их спиральную трубку, заполненную двумя несмещивающимися и невзаимодействующими жидкостями различной плотности, расположенными в каждом В(итке в виде двух пар противолежащих столбиков, отличающийся тем, что, с целью учета влияния углового ускорения на измерения, в нем одна половина спиральной трубки имеет правое, а вторая - левое направление намотки, при этом однородные

по ПЛОТНОСТИ противолежащие столбики жидкости в одной половине спиральной трубки расположены в смежных квадрантах витков по отношению к аналогичным столбикам в другой половине спиральной трубки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Патент США № 2273397, кл. 73-382, опублик. 1969.

2.Авторское свидетельство СССР № 410355, кл. G 01 V 7/02, 1971 (ирототип).

/