Микробарограф Советский патент 1981 года по МПК G01L7/12 

(54) МИКРОБАРОГРАФ

Изобретение относится к геофизическому приборостроению и предназна.чено для.регистрации изменений атмос ферного давления с целью прогнозирования землетрясений, обнаружения искусственных возмущений атмосферы, изучения влияния изменений атмосферного давления .на показания геофизических приборов и земную поверхность а также может быть применено для исследования качества герметизации-раз личных аппаратов. Известен фотоэлектрический микробарограф, содержащий блоки анероидных коробок, множительно-передаточный механизм в виде двойной цилиндрической пружины, систему измерения и регистрации давления, который снаб жен силовым компенсатором, выполненным в виде рамки магнито-электрического обратного преобразователя, укрепленного .в средней части двойной цилиндрической пружины, и воздействующего на блоки анероидных коробок 1 . Однако у данного микробарографа большой дрейф нульпункта и значитель ный температурный коэффициент чувствительной йистемы. ; Наиболее близким по технической сущности к предложенному устройству является микробарограф, содержащий основание и барометрический датчик, состоящий из рамки с растяжкой (подвесом) и установленно.го на ней с возможностью поворота коромысла, на котором закреплены полый шар, изме-рительная пружина и установлен противовес, выполненный в виде шторки фотоэлектрического преобразователя 2. Недостатком известного микробарографа является недостаточная температурная стабильность и значительная температурная погрешность вследствие температурного градиента. Цель изобретения - уменьшение температурной погрешности. Поставленная цель достигается тем, что в микробарограф введены две пары магнитов, каждая из которых образована идентичными стержневыми магнитами, установленными параллельно и ориентированными одноименными полюсами в противоположные,стороны, причем первая пара магнитов установлена вдоль коромысла и закреплена на нем симметрично относительно плоскости поворота коромысла, а вторая пара

закреплена на кварцевой стойке, установленной на раме датчика и размещена в плоскости поворота коромысла, при этом разнополярные торцы стержневых магнитов каждой пары равноудалены от оси растяжки.

На чертеже изображен пример конструкции устройства.

В монтажной раме 1, жестко связанной с корпусом основанием микробарографа (на чертеже не показан), на нитях 2 и 3 растяжки (подвеска) подвешено коромысло 4, на одном конце которого закреплен чувствительный элемент, выполенный в виде пустотелого герметического шара 5, на втором - противовес 6, выполненный в виде прямоугольной/ расположеннойвертикально, металлической шторки с прямоугольным вырезом на уровне коромысла 4. Один конец измерительной пружины 7 связан с коромыслом 4, второй - с отсчетным устррйством 8. С одной стороны шторки 6 на уровне выреза расположен светоди од 9 инфракрасного излучения, с другой - дифференциальный фотоэлемент 10, в цепь которого подключен регистратор 11. На нитях 2 и 3 симметрично относительно коромысла 4 и параллельно ему закреплены два антипараллельных магнита 12 и 13 с одинаковыми магнитными моментами и нулевыми температурными коэффициентами. На монтажной рамке 1 посредством кварцевой стойки 14 закреплены перпендикулярно коромыслу 4 два антипараллельных магнита 15 и 16. с одинаковыми магнитными моментами. Причем магнит 15 изготовлен, например, из викаллоя с тепературным коэффициентом/( 0, магнит 16 изготовлен из сплава с больши температурным коэффициентом, например, из феррита-бария с ,2x10. Магнитные моменты и температурные коэффициенты магнитов 15 и 1€, а также их расстояние до магнитов 12 и 13 подбираются таким образом, чтобы создаваемые при изменении температуры дополнительные магнитные, поля при взаимодействии с магнитами 12 и 13 обеспечивали необходимую температурную компенсацию.

Принцип работы микробарографа основан ha законе Архимеда.

При изменении атмосферного давления/ вследствии неравенства объемных

моментов пустотелого герметичного шара и противовеса относительно нитей подвеса, коромысло отклоняется от начального положения. При этом светово поток светодиода смещается по дифференциальному фотоэлементу,изменяя величину и знак разностного тока пропорционально отклонению коромысла. Регистратор,включенный в цепь фотоэлемента, пишет кривую изменения атмосферного давления. Установка микробарографа в нулевое положение и определение масштаба его записи производится при помощи измерительной пружины, связанной с отсчетным устройством.

Использование предложенного микробароЪрафа позволяет повысить точност измерения при флюктуациях давления и температуры,

Формула изобретения

Микробарограф, содержащий основание и барометрический датчик, состоящий из рамки с растяжкой и установленного на ней с возможностью поворота коромысла, на котором закреплены полый шар, измерительная пружина и установлен противовес) выполненный в виде шторки фотоэлектрического преобразователя, отличающийся тем, что, с целью уменьшения температурной погрешности, в него введены две -пары магнитов, каждая из которых образована идентичными стержневыми магнитами, установленными параллельно и ориентированными одноименными полюсами в противоположные стороны, причем первая пара магнитов установлена вдоль коромысла и закреплена на нем симметрично относительно плоскости поворота коромысла, а вторая пара закреплена на кварцевой стойке, установленной на рамке датчика и размещена в плоскости поворота коромысла, при этом разнополярные торцы стержневых магнитов каждой пары от оси стержня.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

№ 569885, кл. G 01 L 7/12, 06.04.76.

кл. G 01 L 7/22, 22.02.78 (прототип)

Г