CN1808078A - 一种液相浮力平衡的重力测量仪 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种测量地下重力场的重力测量仪器，尤其是一种液相浮力平衡的重力测量仪。其技术方案是：包括测量部分和数据处理部分组成，其中测量部分是由外壳、外壳上部的吊环以及外壳内的探头、浮漂、带阻尼的液体组成，探头采用电涡流测距探头和配套的反射面组成，数据处理部分是与电涡流测距探头配套的存储和显示器通过导线连接在探头上。浮漂的外围设有扶正套，带阻尼的液体装在扶正套内。所述的浮漂上下轴部分别设有磁环，与之对应的扶正套轴孔内也分别设有磁环。浮漂内预制有空腔，空腔内可加载配重砝码。本发明的效果：液相浮力平衡系统可以实现快速稳定的测量；扶正装置可以有效消除重力产生的水平分量；电涡流测距系统组成的高精度测量装置使测量结果快速、准确；支架吊挂式放置能够自动调整平衡，保持仪器重心与重力场一致。

Description

一种液相浮力平衡的重力测量仪
一、技术领域：本发明涉及一种重力测量仪器，尤其是一种液相浮力平衡的重力测量仪。
二、背景技术：在传统的重力测量中，重力仪是以弹簧悬挂重锤，通过测量弹簧的拉伸(收缩)量来测量地面的重力值变化。其存在的主要问题表现在(一)由于弹簧随时间和拉力的变化而产生无法恢复的蠕变，造成较大的重力测量误差。(二)弹簧式重力仪测量的是一个带有方向的合力，无法直接测量重力的垂向分力。(三)弹簧式重力仪稳定时间长，测量速度慢。
三、发明内容：本发明的目的就是针对现有技术存在的缺陷，提供一种以液相浮力平衡系统作为测量主体的重力测量装置，能够快速、精确、直接测量重力的垂直分量的一种液相浮力平衡的重力测量仪。
其技术方案是：包括测量部分和数据处理部分组成，其中测量部分是由外壳、外壳上部的吊环以及外壳内的探头、浮漂、带阻尼的液体组成，探头采用电涡流测距探头和配套的反射面组成，数据处理部分是与电涡流测距探头配套的存储和显示器通过导线连接在探头上。该测量仪还包括支架，测量部分的吊环与支架吊挂配合。所述的外壳是带有保温层的非金属材料做成的封闭容器，浮漂的外围设有扶正套，并与浮漂上下轴部水平限位配合，带阻尼的液体装在扶正套内。所述的浮漂上下轴部分别设有磁环，与之对应的扶正套轴孔内也分别设有磁环。浮漂内预制有空腔，空腔内可加载配重砝码。
本发明的效果：(1)带阻尼的液体与可调重量的由非金属材料制成的浮漂组成的液相浮力平衡系统可以实现快速稳定的测量；(2)磁力悬浮的浮漂扶正装置可以有效消除重力产生的水平分量；(3)以电涡流测距系统组成的高精度测量装置使测量结果快速、准确；(4)非金属材料外壳和保温材料避免外界电磁产生干扰；(5)支架吊挂式放置能够自动调整平衡，保持仪器重心与重力场一致。
四、附图说明：附图是发明的结构示意图。
五、具体实施例：
参照附图，包括支架、测量部分和数据处理部分组成。支架7由横、竖架杆和底座组成，上面的吊钩8与测量部分的吊环连接，在重力作用下保持仪器处于与地面垂直状态。测量部分是由外壳9、外壳上部的吊环以及外壳9内的探头6、浮漂2、扶正套12、带阻尼的液体14组成。外壳9是带有保温层10的非金属材料做成的封闭容器。浮漂2的外围设有扶正套12，带阻尼的液体14装在扶正套12内。浮漂2上下轴部分别设有磁环4，与之对应的扶正套轴孔内也分别设有磁环3。浮漂2内预制有空腔，空腔内可加载配重砝码13。探头6采用电涡流测距探头和配套的反射面分别通过连接杆11固定在扶正套12和浮漂顶部上。数据处理部分是与电涡流测距探头6配套的存储和显示器1通过导线5连接在探头6上。
其工作原理是，当重力变化时，电涡流测距探头随浮漂发生位移，探头将测量位移变化并输出到外接的存储显示器，并由操作者将数据记录下来。同时数据通过积分式数据存储器保存，数据存储器可将数据传输至计算机储存及处理。浮漂上的磁环和扶正套上的磁环构成磁力扶正装置，保证浮漂处于垂直状态。浮漂由非金属材料制成，可以调整重量。浮漂重量的调整可以采用在其空腔中加入标准砝码(如：1克砝码)来完成。浮漂悬浮于带阻尼的液体中，由于液体的阻尼作用，可以使浮漂很快恢复平衡状态，缩短了测量时间。该液体可以是黏度1-100厘泊的矿物油。外壳由非金属材料组成，减少外界电磁场对仪器的干扰。保温材料使仪器的感应系统处于相对恒温状态，减少温度对测量值的影响。仪器支架与仪器顶部的吊环组成自动调平装置。
重力垂向分量的测量原理：当浮漂受到重力作用向上运动时，其产生一个垂直方向的分力F1和一个水平方向的分力F2，重力的水平分力F2在磁力扶正系统成为一对作用力和反作用力。重力的垂向分力F1使浮漂产生上下位移，因此，仪器所测量的变化即是重力的垂向分量，垂向分量可以更准确的描述地下矿体的重力变化，圈定矿体分布范围，有着广阔的应用领域。

Claims (5)

1、一种液相浮力平衡的重力测量仪，其特征是：包括测量部分和数据处理部分组成，其中测量部分是由外壳、外壳上部的吊环以及外壳内的探头、浮漂、带阻尼的液体组成，探头采用电涡流测距探头和配套的反射面组成，数据处理部分是与电涡流测距探头配套的存储和显示器通过导线连接在探头上。
2、根据权利要求1所述的液相浮力平衡的重力测量仪，其特征是：  该测量仪还包括支架，测量部分的吊环与支架吊挂配合。
3、根据权利要求1或2所述的液相浮力平衡的重力测量仪，其特征是：所述的外壳是带有保温层的非金属材料做成的封闭容器，浮漂的外围设有扶正套，并与浮漂上下轴部水平限位配合，带阻尼的液体装在扶正套内。
4、根据权利要求3所述的液相浮力平衡的重力测量仪，其特征是：所述的浮漂上下轴部分别设有磁环，与之对应的扶正套轴孔内也分别设有磁环。
5、根据权利要求3所述的液相浮力平衡的重力测量仪，其特征是：浮漂内预制有空腔，空腔内可加载配重砝码。
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