RU2171481C1 - Quartz gravity meter - Google Patents

Quartz gravity meter Download PDF

Info

Publication number
RU2171481C1
RU2171481C1 RU2000102761/28A RU2000102761A RU2171481C1 RU 2171481 C1 RU2171481 C1 RU 2171481C1 RU 2000102761/28 A RU2000102761/28 A RU 2000102761/28A RU 2000102761 A RU2000102761 A RU 2000102761A RU 2171481 C1 RU2171481 C1 RU 2171481C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
lens
objective lens
pendulum
positive
mirror
Prior art date
Application number
RU2000102761/28A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
И.Г. Бронштейн
И.Л. Лившиц
Л.С. Элинсон
Н.Л. Герасимова
А.В. Соколов
Original Assignee
Бронштейн Игорь Григорьевич
Лившиц Ирина Леонидовна
Элинсон Леон Соломонович
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Бронштейн Игорь Григорьевич, Лившиц Ирина Леонидовна, Элинсон Леон Соломонович filed Critical Бронштейн Игорь Григорьевич
Priority to RU2000102761/28A priority Critical patent/RU2171481C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2171481C1 publication Critical patent/RU2171481C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)

Abstract

FIELD: determination of gravity acceleration. SUBSTANCE: quartz gravity meter includes case filled with damping fluid. Protective glass with biprism having reflecting coats on upper faces is installed in upper base. Springy system of torsional type with horizontal pendulum and mirror anchored on it is placed into damping fluid. Photoelectric converter incorporates radiation source and objective lens made of two components cemented together, beam-splitting unit, slit diaphragm mounted in focal plane of objective lens and photodetector placed in adjacent focal plane of objective lens. Cemented components of objective lens are negative and positive meniscuses facing image with convexity. In addition objective lens is fitted with positive lens and positive component cemented together from biconvex and biconcave lenses set in sequence after above-mentioned meniscuses and mounted at angle of not more than 4 angular degrees with regard to optical axis of objective lens. Beam-splitting unit is made in the form of plane-parallel plate. Photoelectric converter comes in the form of CCD matrix whose rows are directed along axis of matrix and size of slit diaphragm makes it possible to cover aggregate of rows of matrix simultaneously. Pair of optical wedges is mounted for turn around axis parallel to optical axis of objective lens on upper surface of protective glass above mirror of pendulum. EFFECT: increased accuracy and diminished mass and size characteristics. 5 dwg

Description

Изобретение относится к геофизике, в частности к устройствам для определения ускорения силы тяжести. The invention relates to geophysics, in particular to devices for determining the acceleration of gravity.

Известен кварцевый гравиметр, см. Морской торстабилизированный гравиметр. Сборник статей под редакцией Попова Е.Л., М.: "Наука", 1972, содержащий корпус, заполненный демпфирующей жидкостью, в верхнем основании которого установлено защитное стекло, двойную упругую систему крутильного типа, помещенную в демпфирующую жидкость и включающую два маятника с укрепленными на них развернутыми зеркалами, фотоэлектрический преобразователь с устройством сканирования, выполненным в виде вращающегося полого цилиндрического барабана. A quartz gravimeter is known, see Marine torstabilized gravimeter. Collection of articles edited by Popova EL, M .: Nauka, 1972, containing a housing filled with a damping fluid, in the upper base of which there is a protective glass, a double torsion-type elastic system placed in a damping fluid and including two pendulums with reinforced they have unfolded mirrors, a photoelectric converter with a scanning device made in the form of a rotating hollow cylindrical drum.

Недостатками известного устройства являются достижение заданной точности в ограниченном измерительном диапазоне и наличие ошибки, связанной с изменением масштаба преобразования угла поворота зеркала маятника во временной интервал. The disadvantages of the known device are the achievement of a given accuracy in a limited measuring range and the presence of errors associated with a change in the scale of conversion of the angle of rotation of the pendulum mirror in the time interval.

Наиболее близким по технической сущности и принятым за прототип является кварцевый гравиметр по авторскому свидетельству СССР N 953609, МПК G 02 V 07/02, Б.И. N 31, 1982 г., содержащий корпус, заполненный демпфирующей жидкостью, внутри которого установлена двойная упругая система крутильного типа с горизонтальными маятниками, к которым приварены плоские зеркала. В верхней части корпуса расположено защитное стекло, нижняя поверхность которого соприкасается с жидкостью. На нем укреплена бипризма с отражающим покрытием на верхних гранях, образующих совместно с нижней поверхностью защитного стекла два жидкостных клина. Верхние грани биопризмы повернуты в противоположные стороны относительно осей симметрии маятников, так же как и зеркала, и, одновременно относительно осей поворота маятников на величину, соответствующую диапазону измерения. Над корпусом упругой системы расположен фотоэлектрический преобразователь, включающий в себя источник излучения, щелевую диафрагму, автоколлимационную оптическую систему, фотоэлектрический приемник и сканирующее устройство, состоящее из двигателя с укрепленным на его оси полым цилиндрическим барабаном, на боковой поверхности которого имеются две анализирующие щели. The closest in technical essence and adopted for the prototype is a quartz gravimeter according to the author's certificate of the USSR N 953609, IPC G 02 V 07/02, B.I. N 31, 1982, containing a housing filled with a damping fluid, inside of which there is a double torsion-type elastic system with horizontal pendulums to which flat mirrors are welded. In the upper part of the housing is a protective glass, the lower surface of which is in contact with the liquid. It is reinforced with biprism with a reflective coating on the upper faces, which form two liquid wedges together with the lower surface of the protective glass. The upper faces of the bioprism are rotated in opposite directions relative to the symmetry axes of the pendulums, as well as the mirrors, and, simultaneously, relative to the rotation axes of the pendulums by an amount corresponding to the measuring range. A photoelectric transducer is located above the body of the elastic system, including a radiation source, a slit diaphragm, an autocollimation optical system, a photoelectric receiver, and a scanning device consisting of an engine with a hollow cylindrical drum mounted on its axis, on the side surface of which there are two analyzing slots.

Известный гравиметр имеет инструментальную погрешность не более 0,5 мГал в широком диапазоне измерения, что обеспечивает выполнение морской гравиметрической съемки во всей акватории Мирового океана. Однако, этот гравиметр не обеспечивает необходимой точности измерения в наземных условиях, что является следствием погрешности электромеханического сканирующего устройства. The known gravimeter has an instrumental error of not more than 0.5 mGal in a wide measurement range, which ensures the implementation of marine gravimetric surveys in the entire water area of the World Ocean. However, this gravimeter does not provide the necessary measurement accuracy in ground conditions, which is a consequence of the error of the electromechanical scanning device.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является создание кварцевого гравиметра, позволяющего повысить точность измерения с одновременным уменьшением его весогабаритных характеристик. The problem to which the invention is directed, is the creation of a quartz gravimeter, which allows to increase the measurement accuracy while reducing its weight and size characteristics.

Указанная задача достигается тем, что в кварцевом гравиметре, содержащем корпус, заполненный демпфирующей жидкостью, в верхнем основании которого установлено защитное стекло с бипризмой, имеющей отражательные покрытия на верхних гранях, упругую систему крутильного типа с горизонтальным маятником и укрепленным на нем зеркалом, помещенную в демпфирующую жидкость, и фотоэлектрический преобразователь, включающий в себя источник излучения, объектив, содержащий два склеенных компонента, светоделительный блок, щелевую диафрагму, установленную в фокальной плоскости объектива, и фотоэлектрический приемник, установленный в сопряженной фокальной плоскости объектива, склеенные компоненты объектива выполнены из отрицательного и положительного менисков, обращенных выпуклостью к изображению, объектив дополнительно снабжен последовательно установленными за названными менисками положительной линзой и положительным компонентом, склеенным из двояковыпуклой и двояковогнутой линз и установленным под углом не более 4 угловых градусов к оптической оси объектива, светоделительный блок выполнен в виде плоскопараллельной пластинки, фотоэлектрический приемник выполнен в виде ПЗС матрицы, строки которой направлены вдоль оси маятника, а размер щелевой диафрагмы позволяет одновременно охватить множество строк матрицы, на верхней поверхности защитного стекла над зеркалом маятника установлена пара оптических клиньев с возможностью поворота вокруг оси, параллельной оптической оси объектива. This problem is achieved by the fact that in a quartz gravimeter containing a housing filled with a damping fluid, in the upper base of which there is a protective glass with biprism, having reflective coatings on the upper faces, an elastic torsion-type system with a horizontal pendulum and a mirror mounted on it, placed in a damping liquid, and a photoelectric converter including a radiation source, a lens containing two glued components, a beam splitter, a slotted diaphragm, installed focal plane of the lens, and a photoelectric detector mounted in the conjugate focal plane of the lens, the glued lens components are made of negative and positive menisci convex to the image, the lens is additionally equipped with a positive lens and a positive component glued from biconvex and sequentially mounted behind the menisci biconcave lenses and installed at an angle of no more than 4 angular degrees to the optical axis of the lens The th block is made in the form of a plane-parallel plate, the photoelectric receiver is made in the form of a CCD array, the rows of which are directed along the axis of the pendulum, and the size of the slit diaphragm allows you to simultaneously cover many rows of the matrix, on the upper surface of the protective glass above the pendulum mirror a pair of optical wedges are installed with the ability to rotate around axis parallel to the optical axis of the lens.

Объектив выполнен из отрицательного и положительного склеенных менисков, обращенных выпуклостью к изображению и расположенных за ними положительной линзы и положительного компонента, склеенного из двояковыпуклой и двояковогнутой линз, который установлен под углом не более 4 угловых градусов к оптической оси объектива, а светоделительный блок выполнен в виде плоскопараллельной пластинки, расположенной под углом 45 градусов к оптической оси объектива, только такое их исполнение позволяет одновременно повысить точность измерения и снизить весогабаритные характеристики, поскольку при этом появляется возможность взаимной компенсации аберраций объектива и наклонной пластинки с одновременным уменьшением фокусного расстояния объектива. Усложненная конструкция объектива позволяет выполнить его с большим угловым и, соответственно, линейным полями, что дает возможность увеличить размер щелевой диафрагмы и одновременно охватить множество строк матрицы ПЗС, в виде которой выполнен фотоэлектрический приемник кварцевого гравиметра. Пара оптических клиньев, установленных на верхней поверхности защитного стекла над зеркалом маятника, установленных с возможностью поворота вокруг оси, параллельной оптической оси объектива. Клинья являются составляющей частью оптической схемы кварцевого гравиметра, их аберрации также скомпенсированы в единой системе объектив - светоделительный блок. Это позволяет проводить юстировку всей системы с помощью клиньев для повышения точности измерений, не внося аберрационных искажений в оптическую систему уменьшенных габаритов кварцевого гравиметра. Угол наклона последнего компонента объектива, не превышающий 4 угловых градусов, является достаточным для коррекции нецентрированных аберраций, возникающих в системе вследствие наличия клиньев и наклоненного светоделительного блока, стоящего после объектива в сходящемся пучке лучей. The lens is made of negative and positive glued menisci, convex to the image and located behind them a positive lens and a positive component glued from a biconvex and biconcave lens, which is mounted at an angle of no more than 4 angular degrees to the optical axis of the lens, and the beam splitting unit is made in the form plane-parallel plate, located at an angle of 45 degrees to the optical axis of the lens, only such their execution can simultaneously improve measurement accuracy and reduce to have weight and size characteristics, since this makes it possible to compensate aberrations of the lens and the inclined plate with a simultaneous decrease in the focal length of the lens. The complicated design of the lens allows it to be performed with large angular and, accordingly, linear fields, which makes it possible to increase the size of the slit aperture and at the same time cover many rows of the CCD matrix, in the form of which the photoelectric receiver of a quartz gravimeter is made. A pair of optical wedges mounted on the upper surface of the protective glass above the pendulum mirror mounted rotatably around an axis parallel to the optical axis of the lens. Wedges are an integral part of the optical scheme of a quartz gravimeter; their aberrations are also compensated in a single lens-beam splitter system. This allows alignment of the entire system using wedges to improve measurement accuracy without introducing aberration distortions into the optical system of reduced dimensions of a quartz gravimeter. An angle of inclination of the last component of the lens, not exceeding 4 angular degrees, is sufficient to correct for off-center aberrations arising in the system due to the presence of wedges and an inclined beam splitter block, which stands after the lens in a converging beam of rays.

Качество изображения, обеспечиваемое объективом при наличии указанного исполнения компонентов, подтверждается графиками остаточных аберраций всей оптической системы кварцевого гравиметра. The image quality provided by the lens in the presence of the specified performance of the components is confirmed by the graphs of the residual aberrations of the entire optical system of the quartz gravimeter.

Исходя из изложенного, заявленная совокупность признаков позволяет получить необходимую и достаточную совокупность элементов и параметров схемы кварцевого гравиметра, позволяющих повысить точность измерения с одновременным уменьшением его весогабаритных характеристик. Based on the foregoing, the claimed combination of features allows you to get the necessary and sufficient combination of elements and parameters of the circuit of a quartz gravimeter, allowing to increase the measurement accuracy while reducing its weight and size characteristics.

Совокупность всех признаков позволяет решить поставленную задачу, исключение любого из них ведет к невозможности реализации кварцевого гравиметра с повышенной точностью измерения и уменьшенными весогабаритными характеристиками. The combination of all the features allows us to solve the problem, the exclusion of any of them leads to the impossibility of implementing a quartz gravimeter with increased measurement accuracy and reduced weight and size characteristics.

Сущность изобретения поясняется чертежами фиг. 1-5, где на фиг. 1 изображен общий вид кварцевого гравиметра в плоскости основного сечения, на фиг. 2 - сечение А-А, на фиг. 3 - вид Б-Б, на фиг. 4 - корпус гравиметра, на фиг. 5 - графики остаточных аберраций, характеризующие качество изображения оптической системы гравиметра. The invention is illustrated by drawings of FIG. 1-5, where in FIG. 1 shows a general view of a quartz gravimeter in the plane of the main section, FIG. 2 is a section AA, in FIG. 3 is a view of BB, in FIG. 4 - the body of the gravimeter, in FIG. 5 - graphs of residual aberrations characterizing the image quality of the optical system of the gravimeter.

Кварцевый гравиметр содержит корпус 1, заполненный демпфирующей жидкостью 2. Внутри корпуса установлена упругая система 3 крутильного типа с горизонтальным маятником 4, к которому приварено зеркало 5. В верхней части корпуса установлено защитное стекло 6, на котором укреплена бипризма 7 с отражающим покрытием на верхних гранях, образующих совместно с нижней поверхностью защитного стекла 6 два жидкостных клина. Верхние грани бипризмы 7 развернуты относительно оси поворота маятника так, что нормали к обеим граням бипризмы и к поверхности зеркала маятника параллельны плоскости, перпендикулярной оси поворота маятника. Кроме того, на верхней поверхности защитного стекла установлена пара оптических клиньев 8. Над корпусом упругой системы расположен фотоэлектрический преобразователь, включающий в себя источник получения 9, щелевую диафрагму 10, установленную в фокальной плоскости объектива 11, состоящий из следующих компонентов: отрицательного 12 и положительного 13 менисков, обращенных выпуклостью к изображению, положительной линзы 14, положительного компонента, склеенного из двояковыпуклой 15 и двояковогнутой 16 линз, склеенных между собой и установленных под углом не менее 4 угловых градусов к оптической оси объектива 11, светоделительный элемент 17, приемник излучения 18, роль которого выполняет прибор с зарядовой связью (ПЗС), выполненный в виде матрицы и размещенный в сопряженной фокальной плоскости объектива 11, см. фиг. 1, 2, 4. A quartz gravimeter contains a housing 1 filled with a damping fluid 2. Inside the housing there is a torsion-type elastic system 3 with a horizontal pendulum 4 to which a mirror 5 is welded. A protective glass 6 is mounted on the upper part of the housing, on which a biprism 7 is mounted with a reflective coating on the upper faces forming together with the lower surface of the protective glass 6 two liquid wedges. The upper faces of the biprism 7 are deployed relative to the axis of rotation of the pendulum so that the normals to both faces of the biprism and to the surface of the mirror of the pendulum are parallel to a plane perpendicular to the axis of rotation of the pendulum. In addition, a pair of optical wedges is installed on the upper surface of the protective glass 8. A photoelectric transducer is located above the body of the elastic system, which includes a receiving source 9, a slit diaphragm 10 mounted in the focal plane of the lens 11, consisting of the following components: negative 12 and positive 13 menisci convex to the image, positive lens 14, positive component glued from biconvex 15 and biconcave 16 lenses glued together and installed at an angle of at least 4 angular degrees to the optical axis of the lens 11, a beam splitter 17, a radiation receiver 18, the role of which is performed by a charge-coupled device (CCD), made in the form of a matrix and placed in the conjugate focal plane of the lens 11, see FIG. 1, 2, 4.

Кварцевый гравиметр работает следующим образом: поток световых лучей от источника излучения 9, освещающего щель 10, проходит через объектив 11 и светоделительное устройство 17, отражается от граней бипризмы 7 и зеркала 3 маятника 4, делящих его на три части, снова попадает в объектив 11 и направляется на светочувствительную площадку ПЗС-матрицы 18, в плоскости которой формируются автоколлимационные изображения 19, 20, 21, 22 щели. При этом, строки ПЗС-матрицы направлены вдоль траектории перемещения автоколлимационного изображения 19 щелевой диафрагмы, сформированного пучком, отраженным от зеркала маятника, причем длина щели охватывает множество строк матрицы, см. фиг.1-4. A quartz gravimeter works as follows: the stream of light rays from the radiation source 9 illuminating the slit 10 passes through the lens 11 and the beam splitter 17, is reflected from the edges of the biprism 7 and mirror 3 of the pendulum 4, dividing it into three parts, again enters the lens 11 and sent to the photosensitive area of the CCD matrix 18, in the plane of which self-collimation images of the slit 19, 20, 21, 22 are formed. At the same time, the rows of the CCD matrix are directed along the path of the autocollimation image 19 of the slit diaphragm formed by the beam reflected from the mirror of the pendulum, and the length of the slit covers many rows of the matrix, see Figs. 1-4.

Расстояние L1 между изображениями 19 и 20 (фиг. 3) пропорционально углу А1 между зеркалом маятника и одной из граней бипризмы (фиг. 4) в соответствии с формулой:
L1 = 2nfxA1,
где n - коэффициент преломления демпфирующей жидкости;
f - фокусное расстояние объектива.
The distance L1 between images 19 and 20 (Fig. 3) is proportional to the angle A1 between the mirror of the pendulum and one of the faces of the biprism (Fig. 4) in accordance with the formula:
L1 = 2nfxA1,
where n is the refractive index of the damping fluid;
f is the focal length of the lens.

Расстояние L2 между изображениями 21 и 22 (фиг. 3) пропорционально углу A2 между зеркалом маятника и другой гранью бипризмы (фиг. 4):
L2 = 2nfxA2.
The distance L2 between images 21 and 22 (Fig. 3) is proportional to the angle A2 between the mirror of the pendulum and the other face of the biprism (Fig. 4):
L2 = 2nfxA2.

Расстояние L между изображениями 20 и 22 (фиг. 3) пропорционально постоянному углу А между гранями бипризмы (фиг. 4). The distance L between the images 20 and 22 (Fig. 3) is proportional to the constant angle A between the faces of the biprism (Fig. 4).

При изменении силы тяжести на величину бg, угол закручивания кварцевой упругой нити изменяется на величину бА. При этом величины L1 и L2 (фиг. 3) изменяются в противоположные стороны. Поэтому изменение разности
бL=L2-L1,
являющейся мерой изменения силы тяжести, пропорционально удвоенной величине бА.
When gravity changes by a value of bg, the twist angle of a quartz elastic thread changes by a value of bA. In this case, the values of L1 and L2 (Fig. 3) change in opposite directions. Therefore the change of difference
bL = L2-L1,
which is a measure of the change in gravity in proportion to twice the value of BA.

Посредством электронного сканирования изображений на выходе ПЗС-матрицы возникает видеосигнал, поступающий на персональный компьютер для последующей обработки. Благодаря тому, что длина щели охватывает множество строк матрицы, значение бL вырабатывается как среднее арифметическое из данных, измеренных по каждой из строк. Кроме того, на определенном интервале времени осуществляется фильтрация текущих значений бL. При измерении силы тяжести на неподвижном основании этот временный интервал составляет 2-3 минуты. Если число строк матрицы, охватываемых изображением щелевой диафрагмы, выбрать не менее 100, а частоту кадровой развертки не менее 5 Гц, окончательная оценка силы тяжести вырабатывается по результатам свыше 5000 измерений, т.е. достигается отсчетная точность в 0,001 пикселя. By electronically scanning the images, a video signal arises at the output of the CCD matrix and is transmitted to a personal computer for further processing. Due to the fact that the length of the slit covers many rows of the matrix, the value of bL is generated as the arithmetic average of the data measured for each of the rows. In addition, at a certain time interval, the current values of bL are filtered. When measuring gravity on a fixed base, this time interval is 2-3 minutes. If the number of rows of the matrix covered by the image of the slit diaphragm is not less than 100, and the frame frequency is not less than 5 Hz, the final estimate of gravity is generated from the results of more than 5000 measurements, i.e. A reading accuracy of 0.001 pixels is achieved.

Наличие бипризмы, грани которой образуют жидкостные клинья с постоянными преломляющими углами, обеспечивает контроль и при необходимости коррекцию масштабного коэффициента фотоэлектрического преобразователя. The presence of a biprism, the faces of which are formed by liquid wedges with constant refracting angles, provides control and, if necessary, correction of the scale factor of the photoelectric converter.

Введение в устройство пары оптических клиньев, устанавливаемых на верхней поверхности защитного стекла над зеркалом маятника, позволяет посредством их поворота вокруг оси, параллельной оптической оси объектива, произвести начальную выставку изображения от зеркала маятника вблизи оптической оси. Необходимость этой операции обусловлена сравнительно большим допуском на непараллельность плоскости зеркала относительно оси маятника в процессе приваривания зеркала, что позволяет одновременно с повышением точности измерений дополнительно повысить технологичность кварцевого гравиметра. The introduction into the device of a pair of optical wedges mounted on the upper surface of the protective glass above the pendulum mirror allows, by rotating them around an axis parallel to the optical axis of the lens, to make an initial exposure of the image from the pendulum mirror near the optical axis. The need for this operation is due to the relatively large tolerance for the mirror plane to be parallel with respect to the axis of the pendulum during mirror welding, which, at the same time as improving the measurement accuracy, further improves the manufacturability of the quartz gravimeter.

Примером конкретной реализации является изготовленный опытный образец кварцевого гравиметра, в фотоэлектрическом преобразователе которого использовалась ПЗС-матрица MTV161, с диагональю светочувствительного элемента - 6 мм, что соответствует размеру щелевой диафрагмы. An example of a specific implementation is a manufactured prototype of a quartz gravimeter, in the photoelectric converter of which an MTV161 CCD matrix was used, with a diagonal of the photosensitive element - 6 mm, which corresponds to the size of the slit diaphragm.

Фокусное расстояние объектива 40 мм, его конструктивные параметры представлены в таблице, а графики остаточных аберраций оптической системы кварцевого гравиметра, включающей объектив, как составную часть, представлены на фиг. 5, откуда видно, что диаметр кружка рассеяния от остаточных аберраций всей оптической системы в целом, определяющий качество изображения, не превышает величины в 0,01 мм, что меньше размеров пиксела ПЗС - матрицы и является важным фактором, позволяющим повысить точность измерений кварцевого гравиметра. The focal length of the lens is 40 mm, its design parameters are presented in the table, and the graphs of the residual aberrations of the optical system of the quartz gravimeter, including the lens as an integral part, are presented in FIG. 5, from which it can be seen that the diameter of the scattering circle from the residual aberrations of the entire optical system as a whole, which determines the image quality, does not exceed a value of 0.01 mm, which is smaller than the pixel size of the CCD matrix and is an important factor for improving the measurement accuracy of the quartz gravimeter.

Обработка выполнялась на персональном IBM PC совместимом компьютере, с использованием платы Frame Grabber, которая формирует матрицу размерностью 768 x 512 пикселей. Относительная погрешность измерений составила менее 0,00001, что при диапазоне измерений 1 Гал соответствует 0,01 мГал. Processing was carried out on a personal IBM PC compatible computer using the Frame Grabber board, which forms a matrix with a dimension of 768 x 512 pixels. The relative measurement error was less than 0.00001, which with a measurement range of 1 Gal corresponds to 0.01 mGal.

Claims (1)

Кварцевый гравиметр, содержащий корпус, заполненный демпфирующей жидкостью, в верхнем основании которого установлено защитное стекло с бипризмой, имеющей отражательные покрытия на верхних гранях, упругую систему крутильного типа с горизонтальным маятником и укрепленном на нем зеркалом, помещенную в демпфирующую жидкость, и фотоэлектрический преобразователь, включающий в себя источник излучения, объектив, содержащий два склеенных компонента, светоделительный блок, щелевую диафрагму, установленную в фокальной плоскости объектива, и фотоэлектрический приемник, установленный в сопряженной фокальной плоскости объектива, отличающийся тем, что склеенные компоненты объектива выполнены из отрицательного и положительного менисков, обращенных выпуклостью к изображению, объектив дополнительно снабжен последовательно установленными за названными менисками положительной линзой и положительным компонентом, склеенным из двояковыпуклой и двояковогнутой линз и установленным под углом не более 4 угловых градусов к оптической оси объектива, светоделительный блок выполнен в виде плоскопараллельной пластинки, фотоэлектрический приемник выполнен в виде ПЗС матрицы, строки которой направлены вдоль оси маятника, а размер щелевой диафрагмы позволяет одновременно охватить множество строк матрицы, на верхней поверхности защитного стекла над зеркалом маятника установлена пара оптических клиньев с возможностью поворота вокруг оси, параллельной оптической оси объектива. A quartz gravimeter containing a housing filled with a damping fluid, in the upper base of which there is a protective glass with biprism, having reflective coatings on the upper faces, an elastic torsion-type system with a horizontal pendulum and a mirror mounted on it, placed in a damping fluid, and a photoelectric converter, including a radiation source, a lens containing two glued components, a beam splitting unit, a slit aperture mounted in the focal plane of the lens, and an electric receiver mounted in the conjugate focal plane of the lens, characterized in that the glued components of the lens are made of negative and positive menisci convex to the image, the lens is additionally equipped with a positive lens and a positive component glued from biconvex and biconcave lenses sequentially mounted behind the menisci mounted at an angle of not more than 4 angular degrees to the optical axis of the lens, the beam splitting unit is made in of a plane-parallel plate, the photoelectric receiver is made in the form of a CCD array, the rows of which are directed along the axis of the pendulum, and the size of the slit diaphragm allows you to simultaneously cover many rows of the matrix, on the upper surface of the protective glass above the pendulum mirror a pair of optical wedges are installed with the ability to rotate around an axis parallel to the optical axis of the lens.
RU2000102761/28A 2000-02-03 2000-02-03 Quartz gravity meter RU2171481C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000102761/28A RU2171481C1 (en) 2000-02-03 2000-02-03 Quartz gravity meter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000102761/28A RU2171481C1 (en) 2000-02-03 2000-02-03 Quartz gravity meter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2171481C1 true RU2171481C1 (en) 2001-07-27

Family

ID=20230211

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2000102761/28A RU2171481C1 (en) 2000-02-03 2000-02-03 Quartz gravity meter

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2171481C1 (en)

Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7559149B2 (en) 2006-11-22 2009-07-14 Technological Resources Pty. Ltd. Gravity gradiometer
US7562460B2 (en) 2006-11-23 2009-07-21 Technological Resources Pty. Ltd. Gravity gradiometer
US7562461B2 (en) 2006-11-20 2009-07-21 Technological Resources Pty. Ltd. Gravity gradiometer
US7571547B2 (en) 2006-11-23 2009-08-11 Technological Resources Pty. Ltd. Gravity gradiometer
US7581327B2 (en) 2006-11-20 2009-09-01 Technological Recources Pty. Ltd. Gravity gradiometer
US7584544B2 (en) 2006-11-20 2009-09-08 Technological Resources Pty, Ltd. Gravity gradiometer
US7596876B2 (en) 2006-11-20 2009-10-06 Technological Resources Pty. Ltd. Gravity gradiometer
US7624635B2 (en) 2006-11-23 2009-12-01 Technological Resources Pty. Ltd. Gravity gradiometer
US7627954B2 (en) 2006-11-23 2009-12-08 Technological Resources Pty. Ltd. Gravity gradiometer
US7637153B2 (en) 2006-11-23 2009-12-29 Technological Resources Pty. Ltd. Gravity gradiometer
US7714584B2 (en) 2006-11-20 2010-05-11 Technological Resources Pty. Ltd. Gravity gradiometer
US7784343B2 (en) 2005-10-06 2010-08-31 Technological Resources Pty. Ltd. Gravity gradiometer
US7823449B2 (en) 2006-11-23 2010-11-02 Technological Resources Pty, Ltd. Gravity gradiometer
US7849739B2 (en) 2006-11-23 2010-12-14 Technological Resources Pty. Ltd. Gravity gradiometer
CN107315200A (en) * 2017-05-03 2017-11-03 浙江大学 A kind of high accuracy definitely relative gravity meter of luminous power driving
CN108717206A (en) * 2018-05-31 2018-10-30 中国船舶重工集团公司第七0七研究所 A kind of quartz pendulous reed and metal spring Combined heavy force sensor
CN112179762A (en) * 2020-03-05 2021-01-05 成都迪泰科技有限公司 Double prism auxiliary measurement of Young modulus of metal wire

Cited By (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7942054B2 (en) 2005-10-06 2011-05-17 Technological Resources Pty. Ltd. Gravity gradiometer
US7980130B2 (en) 2005-10-06 2011-07-19 Technological Resources Pty. Ltd. Gravity gradiometer
US7788974B2 (en) 2005-10-06 2010-09-07 Technological Resources Pty. Ltd. Gravity gradiometer
US7823448B2 (en) 2005-10-06 2010-11-02 Technological Resources Pty. Ltd. Actuatory and gravity gradiometer
US7938003B2 (en) 2005-10-06 2011-05-10 Technological Resources Pty. Limited Gravity gradiometer
US7784343B2 (en) 2005-10-06 2010-08-31 Technological Resources Pty. Ltd. Gravity gradiometer
US7975544B2 (en) 2005-10-06 2011-07-12 Technological Resources Pty. Ltd. Gravity gradiometer
US8074515B2 (en) 2005-10-06 2011-12-13 Technological Resources Pty. Ltd. Gravity gradiometer
US7581327B2 (en) 2006-11-20 2009-09-01 Technological Recources Pty. Ltd. Gravity gradiometer
US7596876B2 (en) 2006-11-20 2009-10-06 Technological Resources Pty. Ltd. Gravity gradiometer
US7714584B2 (en) 2006-11-20 2010-05-11 Technological Resources Pty. Ltd. Gravity gradiometer
US7584544B2 (en) 2006-11-20 2009-09-08 Technological Resources Pty, Ltd. Gravity gradiometer
US7562461B2 (en) 2006-11-20 2009-07-21 Technological Resources Pty. Ltd. Gravity gradiometer
US8033170B2 (en) 2006-11-20 2011-10-11 Technological Resources Pty. Ltd. Gravity gradiometer
US7814790B2 (en) 2006-11-20 2010-10-19 Technological Resources Pty. Ltd. Gravity gradiometer
US7559149B2 (en) 2006-11-22 2009-07-14 Technological Resources Pty. Ltd. Gravity gradiometer
US7624635B2 (en) 2006-11-23 2009-12-01 Technological Resources Pty. Ltd. Gravity gradiometer
US7849739B2 (en) 2006-11-23 2010-12-14 Technological Resources Pty. Ltd. Gravity gradiometer
US7637153B2 (en) 2006-11-23 2009-12-29 Technological Resources Pty. Ltd. Gravity gradiometer
US7627954B2 (en) 2006-11-23 2009-12-08 Technological Resources Pty. Ltd. Gravity gradiometer
US7823449B2 (en) 2006-11-23 2010-11-02 Technological Resources Pty, Ltd. Gravity gradiometer
US7562460B2 (en) 2006-11-23 2009-07-21 Technological Resources Pty. Ltd. Gravity gradiometer
US7571547B2 (en) 2006-11-23 2009-08-11 Technological Resources Pty. Ltd. Gravity gradiometer
CN107315200A (en) * 2017-05-03 2017-11-03 浙江大学 A kind of high accuracy definitely relative gravity meter of luminous power driving
CN107315200B (en) * 2017-05-03 2019-04-16 浙江大学 A kind of absolute relative gravity meter of high-precision of luminous power driving
CN108717206A (en) * 2018-05-31 2018-10-30 中国船舶重工集团公司第七0七研究所 A kind of quartz pendulous reed and metal spring Combined heavy force sensor
CN112179762A (en) * 2020-03-05 2021-01-05 成都迪泰科技有限公司 Double prism auxiliary measurement of Young modulus of metal wire

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2171481C1 (en) Quartz gravity meter
US7298468B2 (en) Method and measuring device for contactless measurement of angles or angle changes on objects
EP0228408A1 (en) An instrument for measuring the topography of a surface
CN100520295C (en) Optical inclinometer
CN106441655A (en) Glass surface stress detecting device
ES2381519T3 (en) Procedure and device for the determination and measurement of deviations in the form and undulations in rotationally symmetrical parts
Larichev et al. An autocollimation null detector: development and use in dynamic goniometry
CN206019885U (en) Glass surface stress detection device
US4600304A (en) Optical level
RU2478185C1 (en) Apparatus for determining spatial orientation of objects
JP2784341B2 (en) Method and apparatus for measuring specific gravity and liquid volume of liquid
US3375754A (en) Lens testing autocollimator
RU2062446C1 (en) Device checking angular parameters of plane-parallel plates
SU600499A1 (en) Shadow autocollimation device
RU2006792C1 (en) Device for measurement of radius of curvature of surface of part
JP2004301817A (en) Lens meter
SU787895A1 (en) Apparatus for determining slope angle
SU1277551A1 (en) Device for measuring optical irreqularities
SU911145A1 (en) Interferometer for investigating optical irregularities of glass in optical parts
SU693180A1 (en) Device for measuring characteristics of liquid optical density
SU1644001A1 (en) Differential method for measuring optical constants of liquids
SU1522029A1 (en) Method and apparatus for measuring thickness of walls olf trasparentt tubes
SU1179768A1 (en) Device for measuring refraction
SU798552A1 (en) Method of determining spherical microparticle dimensions
RU2032166C1 (en) Method of determination of refractive index of wedge-shaped articles

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20050204

HK4A Changes in a published invention
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20140204