Струнный гравиметр Советский патент 1981 года по МПК G01V7/02 

винтовую, ограничитель горизонтального перемещения струны, выполненный в виде плоской пружины, на которой установлен держатель иружины подвески и верхнего конца рабочего участка струны, верхний конец рабочего участка струны расположен в плоскости ограничителя горизонтального перемещения.

Расположение верхнего конца рабочего участка в плоскости ограничителя горизонтального перемещения обеспечивает неизменное положение точки крепления верхнего конца рабочего участка струны в центре ограничителя горизонтального перемещения струны, чем достигается вертикальное расположение осей груза и струны.

На фиг. 1 представлен струнный гравиметр, продольный разрез; на фиг. 2 - узел I фиг. 1; на фиг. 3 - положение точки крепления верхнего конца рабочего участка струны, при расположении ее ниже плоскости ограничителя горизонтального перемещения; на фиг. 4 - то же, при расположении точки крепления в плоскости ограничителя горизонтального перемещения.

Струнный гравиметр состоит из груза 1, выполненного в виде двух медных дисков, л естко соединенных со стаканами, а по оси - полым дюралюминиевым стержнем, расположенным с зазором во втулке 2 демпфирующего магнита 3. Плоские пружины 4 предохраняют груз 1 от горизонтальных перемещений. К верхней части груза прикреплена струна 5, помещенная в поле постоянного магнита 6. Верхний конец 7 раоочего участка струны закреплен в нижнем выступе 8 держателя 9, установленного и закрепленного на плоской пружине 10 ограничителя горизонтального перемещения. К верхнему выступу 11 прикреплен нижний конец 12 пружины подвески 13, верхний конец 14 которой установлен в подвеске 15 и изолирован от последней. Все детали размещены в стакане 16, установленного в корпусе 17. Плоская 10 при помощи втулок 18 и 19 из изоляционного материала установлена в стакане 16 и закреплена в нем кольцом 20. Крепление верхнего конца 7 рабочего участка струны 5 к нижнему выступу 8 держателя 9 производится при помощи накладки 21 и винтов 22, а крепление конца 12 пружины подвески 13 к верхнему выступу 11 держателя - при помощи накладки 23 и винтов 24.

Держатель 9 установлен и закреплен на плоской пружине 10 при помощи опоры 25, щайбы 26 и винтов 27.

Верхний конец 7 рабочего участка струны расположен в плоскости ограничителя горизонтального перемещения и совпадает с центром 28 плоской пружины 10.

Струнный гравиметр представляет собой датчик усилий с частотным выходом, в котором частотнозадающим элементом является токопроводящая струна, растянутая весом груза определенной массы в поле постоянного магнита и включенная в контур положительной обратной связи электронного усилителя.

Струнный гравиметр работает следующим образом.

От усилителя (на чертеже не показано) напряжение через подвеску 15, пружину

подвески 13, держатель 9 подается на струну 5.

От взаимодействия магнитного поля струны с полем постоянного магнита происходит вибрация струны с частотой определенной значением силы тяжести.

При изменении силы тяжести происходит изменение натяжения струны 5, а следовательно, и изменение частоты колебаний, по отклонению которой судят об изменении

силы тяжести.

При располол ении верхнего конца 7 рабочего участка струны 5 вне плоскости ограничителя горизонтального перемещения 10, например ниже (см. фиг. 3), при изменении силы тяжести, вызывающей перемещение витков подвески 13, отогнутые концы которой должны быть соосны на всей длине хода пружины (что практически невозможно из-за разной жесткости витков

и перехода от прямой к витку), верхний выступ 11 дерлсателя 9 повернется на угол а к вертикали, а следовательно, и верхний конец 7 рабочего участка струны 5 повернется на угол а. Таким образом, струна отклонилась от оси груза на угол р, так как груз ограничен от перемещения в горизонтальпо плоскости двумя плоскими пружинами 4. Угол ip меледу струной 5 и грузом G внесет погрешность при изменении силы

тяжести, так как на струну будет действовать не все изменение силы тяжести, а только ее часть, равная произведению абсолютной величины изменения силы тяжести AG на косинус угла (3 меледу струной 5 и

грузом G.

В предлагаемом техническом решении верхний конец 7 рабочего участка струны 5 всегда располол ен в плоскости ограничителя горизонтального перемещения прулсины 10 и совпадает с ее центром 28 (см. фиг. 4).

При изменении силы тял ;ести витки прулсины подвески 13 отклоняют точку 29 нижнего конца подвески 30 на угол а

от вертикали. При этом верхний конец рабочего участка струны, расиолол енный в центре 28 ограничителя горизонтальных перемещений остается на месте, так как центр плоской пружины 10 не имеет возмол ности

горизонтального перемещения.

Таким образом, применение предлол енного технического рещения обеспечивает повышение точности измерения изменения силы тял ;ести и, следовательно, позволяет

точнее производить гравиметрическую

съемку местности и точнее определять распололсение полезных ископаемых и их запасы.

Формула изобретения

Струнный гравиметр, содержащий груз, струну, пружину подвески груза и ограничитель горизонтального перемещения струны, выполненный в виде плоской пружины, на которой установлен держатель пружины подвески и верхнего конца рабочего участка струны, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений.

верхний конец рабочего участка струны располол ен в плоскости ограничителя горизонтального перемещения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Патент Франции N° 1536427, кл. G 01V 7/00, опублик. 1970.

2.Иванкин Л. Г., Губаренко Л. А., Черпанова Г. А. Конструкция струнного гравиметра ГМС. - «Вопросы конструирования и методики применения морских струнных гравиметров. Депонированная рукопись № 157-74, М., ВИНИТИ, 1974 (прототип).

27 7 8 л iO J , /2 /

20

1819JO/

//

.777

/

A I

-28

29

-5

28 2/ S

Jfl.

/

--.

:

ii

:

2S

5

( Й/г. /