DE102019003859A1 - Digitalelektronisches Absolutgravimeter mit Mikrostruktursystemen und Mikrointervall- -Meßverfahren mit 3-Massearten-Sensor mit normierter Massestruktur mit normierter gravitierender, träger, und gewägter Masse mit der Einheit der Masse, insbesondere fur Raumfahrt- und Luftfahrtanwendungen sowie Starkgravitationsmessung im Mikroraum und Nanoraum - Google Patents

Abstract

Es ist ein digitalelektronisches Absolutgravimeter mit Mikrostruktursystemen und Mikrointervall-Meßverfahren mit Drei-Massearten-Sensor mit normierter Massestruktur mit normierter schwerer, träger, und gewägter Masse mit der Einheit der Masse, insbesondere für Raumfahrt- und Luftfahrtanwendungen sowie Starkgravitationsmessung im Mikrometerraum bis Nanoraummeter offenbart.Eine bevorzugte Ausführung des Absolutgravimeter besteht aus regelmäßig wenigstens sechs Technik- und Technologiemodulen: Ein Absolutpositionierungssystem T0 der normierten schwerer, träger, und gewägter Masse mit der Einheit der Masse; ein Sensorsystem T1 mit Meßintervallbezugsmarken der Arten der normierten Masse; ein Mikrointervall-Absolutpositionierungssystem T2 der Mikrointervall-Positionsmarken der Massestrukturen sowie des Positionssignal-Energieintervalls des Sensorsystems; ein Energieversorgungs- und Signalübertragungssystem T3; ein Digitalskala-Kalibrierungssystem T4 der Mikrointervall-Skalen der Mikrostruktursysteme; und ein digitalelektronisches Mikrointervall-Absolutpositionierungssystem T5 des Monitorsignals des Positionssignal-Energieintervalls des Sensorsystems.

Description

• Die Erfindung betrifft ein digitalelektronisches Absolutgravimeter mit Mikrostruktursystemen und Mikrointervall-Meßverfahren mit Drei-Massearten-Sensor mit normierter Massestruktur mit normierter gravitierender, träger, und gewägter Masse mit der Einheit der Masse, insbesondere für Raumfahrt- und Luftfahrtanwendungen sowie Starkgravitationsmessung im Mikroraum und Nanoraum.
• Genauer gesagt, die Erfindung betrifft ein Absolutgravimeter zur Absolutmessung der Übergangsbeschleunigung eines Testkörpers vom Zustand der Schwere oder des Gewichtes zum Zustand der Schwerelosigkeit oder der Gewichtslosigkeit des Testkörpers mit einem Drei-Massearten-Sensor mit normierter Massestruktur mit gravitierender, träger, und gewägter Masse mit der Lage des Schwerpunktes mit der damit normierten gravitierenden Masse des Testkörpers und mit der Lage des Schwingpunktes mit der damit normierten trägen Masse des Testkörpers und mit der Lage des Aufhänge- und Drehpunktes mit der damit normierten gewägten Masse des Testkörpers mit einem digitalelektronischen Mikrointervall-Meßverfahren der raumzeitlichen Länge-Zeit-Winkel-Mikrointervalle der Lage des Schwerpunktes, des Schwingpunktes, und des Drehpunktes mittels eines hochfrequenten Ortungs- und Abtastungsverfahren der Länge-Zeit-Winkel-Mikrointervalle mit einem digitalelektronischen Zählungsverfahren hochfrequenter Ortungs- und Abtastungs-Energieimpulse der Position der Massezentren des Testkörpers im Lagersystem des Drei-Massearten-Sensors.
• Die zu lösende technische Aufgabe besteht zwei Aufgabenkomplexen mit einer einheitlichen technischen Lösung, die nachstehend beschrieben sind.
• Beschreibung der zu lösenden technischen Aufgabe und technische Mittel einer bevorzugten Lösung
• Es ist bekannt, daß mit einem Testkörper, der aus einem Anfangszustand der Ruhe im Bezugssystem eines gegen die Erdoberfläche relativ ruhenden Beobachters frei fällt mit einer Fallzeit von Sekunden- bis Zehntelsekunden durch eine Fallstrecke von Meter oder Zentimeter in einem bekannten Pendel- oder Freifall-Absolutgravimeter der Wahl, z.B. nach US 8978465 bzw. FGx-xxx) oder nach RU 2 498 356 bzw. GABL-x. oder nach [LIT.1] bzw. IMGC-2), die Schwere bzw. Schwerebeschleunigung „g“ des Testkörpers mit höchster Wiederholgenauigkeit bis zu 10-9 der Meßgröße auf der ganze Erdoberfläche mit einheitlicher Größe in Gestalt der „freien Fallbeschleunigung“ mit ca. 9,78 m/s² am Erdäquator und mit ca. 9,83 m/s² an den Erdpolen als eine Überlagerung oder Superposition der Anziehungs- und Gravitationsbeschleunigung der gravitierenden Masse der Körper in der Richtung zum Erdkörper und der Trägheits- und Beharrungsbeschleunigung der trägen Masse der Testkörpers in der Gegenrichtung zu messen ist.
• Es ist bekannt, daß mit einem vorgenannten Absolutgravimeter, womit die Absolutbestimmung der Freifallbeschleunigung mit vorgenannter Genauigkeit mit einer Absolutmessung der Länge einer Fallstrecke und der Dauer einer Fallzeit durchzuführen ist, ein Verfahren physikalisch nicht bekannt ist [Lit.2] und ein Mittel technisch nicht machbar ist, womit die vorgenannte Superposition der Anziehungs- oder Gravitationsbeschleunigung der gravitierenden Masse eines Test-, Flug-, oder Fallkörpers zum Erdkörper und der Beharrungs- oder Trägheitsbeschleunigung der beharrenden bzw. trägen Masse im Zustand der relativen Ruhe physikalisch zu trennen sind, und womit die Gravitationsbeschleunigung, die Trägheitsbeschleunigung, und die Fallbeschleunigung eines Körpers getrennt zu messen sind.
• Es ist nicht allgemein bekannt, daß die Anziehungs- und Gravitationsbeschleunigung der gravitierenden Masse eines Flugkörpers zum Erdkörper beim Übergang des Körpers vom Zustand der Schwere zum Zustand der Schwerelosigkeit in lotrichtungsnahen Mikrointervallen unabhängig von der Fallbeschleunigung mit einem Verfahren und einer Vorrichtung zur Absolutmessung von Längen- und Zeitintervallen der Schwerpunktbahn des Flugkörpers mit der Übergangsbeschleunigung des Körpers vom Zustand der Schwere zum Zustand der Schwerelosigkeit absolut zu bestimmen ist.
• Ein Beispiel hierfür bieten die 13 und 14. Darin ist am Beispiel eines Verfahren der Länge-Zeit-Bahnflug-Intervallmessung einer Rakete vom Typ SOJUS-FG beim Übergang in die „freie Fallbahn“ um die Erde am 06.06.2018 zur Internationalen Raumstation ISS gezeigt, daß jene Beschleunigung, die der Anziehungs- und Gravitationsbeschleunigung des Erdkörpers beim Übergang vom Zustand der Schwere in den Zustand der Schwerelosigkeit das Gleichgewicht erhält, mit etwa 36,51 m/s² um fast das 4-fache größer ist, als mit der freien Fallbeschleunigung im Anfangszustand der Schwere eines Fallkörpers vor dem freien Fall in einem vorgenannten Absolutgravimeter zu messen ist.
• Der Nachteil ist, damit ist kein Absolutgravimeter für Raumfahrtanwendungen physikalisch zu schaffen und technisch anzubieten, womit die Übergangsbeschleunigung vom Zustand der Schwere in den Zustand der Schwerelosigkeit direkt auf der Erdoberfläche mit einem Test- und Fallkörper in lotrichtungsnahen Mikrointervallen zum Erdkörper technisch bequem und physikalisch prinzipiell sicher mit einer vergleichbaren Größe physikalisch zu erfahren und zu messen ist.
• Um diesen Nachteil zu beheben dafür ist offenkundig ein Absolutgravimeter zu schaffen, womit Absolutbestimmungen und Absolutmessungen der Übergangsgrößen vom Zustand der Schwere in den Zustand oder Schwerelosigkeit für Raumfahrtanwendungen Flugsicherheitsanwendungen, und Freifall- und Gravimetrieanwendungen unmittelbar auf der Erdoberfläche direkt im physikalischen Standard-Bezugssystem und technischen terrestrischen Normungssystem der Einheiten des Länge-, Zeit-Winkel-Messens durchzuführen sind.
• Dafür ist die technische Aufgabe der Schaffung eines Absolutgravimeters zu lösen, womit die Anziehungs- und Gravitationsbeschleunigung des Erdkörpers auf der Erdoberfläche im vorgenannten Bezugs-und Normungssystem der Einheiten des Länge-, Zeit-Winkel-Messens mittels der Absolutbestimmung der Übergangsbeschleunigung eines Test- und Fallkörpers mit einer Vorrichtung und einem Verfahren der Mikrointervall-Absolutmessung von Fallzeit-Intervallen, von Fallstrecken-Intervallen, sowie von Winkel-Abstandsintervallen des Schwerpunktes und des Schwingpunktes eines Test- und Fallkörpers gegen die Lotrichtung ganz am Anfang des Überganges vom Zustand der Schwere im Ruhezustand des Testkörpers gegen Beobachter in den Zustand der Schwerelosigkeit des Fallkörpers gegen den Beobachter im freien Fall durchzuführen ist.
• Deutlicher gesagt: Die zu lösende technische Aufgabe besteht darin, die vorgenannte Aufgabe zu lösen mit teilweise erst in jüngster Vergangenheit verfügbar gewordenen fein- und feinstmechanischen Mitteln, die im Internationalen Patentklassifikationssystem mitunter bis kurz vor der Jahrtausendwende nicht klassifiziert waren, wie Mikrostrukurtechnik (IPC-B81) und Nanotechnik (IPC-B82), mit einer auf die Lösung dieser Aufgabenstellung speziell zugeschnittenen Kombination von digitalelektronischen und elektrischen Verfahren und Mitteln der Mikroelektronik und der Hochfrequenz-Impulsabtasttechnik, wie Nahfeldtelemetrie.
• Nachstehend ist ein für genau diese Aufgabenstellung technisch bevorzugt ausgebildetes feinmechanisch-digitalelektronisches Meßsystem beschrieben, mit einer Fallzeit-Intervallmessung im Milli- bis Mikrozeitsekunden-Bereich, einer Fallstrecken-Intervallmessung im Mikrometer-Bereich, und einer Lotabstandswinkel-Intervallmessung bis zum Mikrobogensekunden-Bereich.
• Abschließend ist ein Ausführungsbeipiel mit lotnächsten Lotabstandswinkel-Intervallen von im Mittel α ~ 9,1 [mrad] beschrieben, womit mit einer Fall-Intervallstrecke des Schwerpunktes von im Mittel y ~ 4,8 [µm] direkt auf der Erdoberfläche mit einem Test- und Freifallkörper in lotrichtungsnahen Mikrointervallen zum Erdkörper technisch bequem und physikalisch prinzipiell sicher eine vergleichbare Größe der Übergangsbeschleunigung vom Zustand der Schwere in den Zustand der Schwerelosigkeit physikalisch zu erfahren und absolut zu messen ist mit der vorgenannten Größe der Übergangsbeschleunigung von Bordinstrumenten und Insassen in einer Rakete vom Typ SOJUS-FG in die Schwerelosigkeit im freien Fallbahn um die Erde von ca. 36,5 m/s², nämlich mit einem kleinsten Mittelwert von 35,62 m/s², und mit einem größten Mttelwert von 48,03 35,62 m/s².
• Damit ist eine technische Lösung offenbart, womit die vorstehend beschriebene Aufgabe physikalisch verifiziert und technisch gelöst worden ist mit einem digitalelektronisch registrierenden Absolutgravimeter für Raumfahrt- und Luftfahranwendungen sowie Gravimetrieanwendungen mit Mikrostruktursystemen und Mikrointervall-Meßverfahren mit einem Drei-Massearten-Sensor mit einer normierten Massenstruktur mit gewägter Masse, mit gravitierender Masse, und mit träger Masse eines Testkörpers.
• Aufgabenkomplex
• Teil
• Nähere Beschreibung der zu lösenden technischen Aufgabe
• Die zu lösende technische Aufgabe besteht insbesondere darin, eine technische Lösung zu schaffen und anzubieten, womit insbesondere die nachgenannten zwei im Stand der Technik ungelösten technischen Aufgaben zu lösen sind, nämlich
1. 1. die technische Aufgabe der Messung und Darstellung einer gravitierenden oder „schweren“ Masse (m_s ) und einer trägen oder „beharrenden“ bzw. inertialen Masse (m_t ) und der gewägten neutralen Masse (m_o ) eines Testkörpers;
2. 2. die technische Aufgabe der Messung und Darstellung der Gravitationsbeschleunigung (g_s ) und der Gravitationskraft (m_s·g_s ) der gravitierenden Masse und der Trägheitsbeschleunigung (a_t ) und Trägheitskraft (m_t ·a_t ) der trägen Masse und der Gewichtsbeschleunigung (g_o ) und Gewichtskraft (m_o ·g_o ) der gewägten neutralen Masse (m_o ) mit dem gleichen Testkörper.
• Die technische Aufgabe besteht genauer formuliert darin, eine technische einheitliche Lösung der vorgenannten unabhängigen Aufgaben zu schaffen mit einer technischen Anordnung und einem technischen Verfahren, womit
• - eine gleichwertige äquivalente absolute Messung von gravitierender Masse mit träger Masse eines Testkörpers mit einer meßbaren Ungleichheit m_s/m_t≠1 mit der Einheit durchzuführen ist, sowie von gravitierender Masse mit neutraler Masse des Testkörpers mit einer meßbaren Ungleichheit m_s/m_o ≠1 mit der Einheit, und von träger Masse mit neutraler Masse m_t/m_o ≠ 1 des Testkörpers mit einer meßbaren Ungleichheit mit der Einheit bezogen auf die SI-Einheit der neutralen gewägten Masse; und womit
• - mit der absolut gemessenen äquivalenten gravitierenden Masse des Testkörpers eine gleichwertige äquivalente Absolutbestimmung der Anziehungs- oder Gravitationsbeschleunigung g_s von gravitierender Masse mit einer Ungleichheit g_s/g_o ≠ 1 mit der Einheit im Vergleich mit der Fallbeschleunigung g_o von gewägter Masse der Körper aus dem Ruhezustand durchzuführen ist, und womit
• - mit der absolut gemessenen äquivalenten trägen Masse des Testkörpers eine gleichwertige äquivalente Absolutbestimmung der Beharrungs- und Trägheitsbeschleunigung a_t von träger Masse mit einer Ungleichheit g_s/a_t≠1 mit der Einheit im Vergleich mit der Anziehungs- oder Gravitationsbeschleunigung g_s von gravitierender Masse des Testkörpers durchzuführen ist.
• Teil
• Näherer Hintergrund der Erfindung im 1. Aufgabenkomplex
• Es ist bekannt, daß mit bekannten technischen Anordnungen die vorgenannte technische Aufgabe der Messung eines Unterschiedes der Anziehungs- und Gravitationsbeschleunigung g_s von gravitierender Masse zum Erdkörper und der Fallbeschleunigung g_o der Körper zum Erdkörper mit einer wiederholbar meßbaren Unterschiedsgröße vom Mehrfachen der SI-Einheit der Beschleunigung, sowie eines Unterschiedes von träger Masse m_t und von gravitierender Masse m_s mit einer wiederholbar meßbaren Unterschiedsgröße von Gramm zu Gramm oder Kilogramm zu Kilogramm in bezug der SI-Einheit der Masse eine technische ungelöste Aufgabe ist.
• Ein Beispiel dafür bieten:
• - verfügbare technische Anordnungen der Erdschweremessung, z.B. ein Relativgravimeter, z.B. nach DE 10 2016 111 157 A1 , oder z.B. ein Freifall-Absolutgravimeter nach US5351122 mit einem Festkörper-Testkörper von ca. 60 [g] gewägte Masse mit der Waage vor dem freien Fall, oder nach US4333341 mit einem Flüssigkörper-Testkörper aus Quecksilber; oder
• - verfügbare technische Anordnungen zur Testung von allgemein bekannten Äquivalenzprinzipien von Masse, z.B. mit einer Drehwaage nach dem Vorbild von R. v. EÖTVÖS nach [LIT. 3] oder nach DE467248 , oder mit einer Ausführung mit verbesserter Empfindlichkeit des Nachweises eines Unterschiedes der Drehbeschleunigung bis zu 10^-14 m/s² mit Testkörpern von physikalischer und chemischer verschiedener Substanz, wie Beryllium und Titan, z.B. nach [LIT. 4]; oder
• - bekannte technische Anordnungen einer Pendel-Meßtechnik, z.B. mit Fadenpendel-Meßtechnik, z.B. mit einem Hohlpendel-Zylinder nach [LIT. 5] an einem dünnen Stahldraht als Stützlager zur Bestimmung der Fallbeschleunigung zum Erdkörper mit einer Pendelbeschleunigung g'_o mit gewägter (Leer-)Masse des Zylinders m_o∼242 [g] in heutiger Einheit der Masse, oder z.B. mit neuerer Reversionspendel-Meßtechnik zur Bestimmung der Fallbeschleunigung mit einem Mittelwert einer Pendelbeschleunigung vom Betrag $$\text{g}{\text{'}}_{\text{o}}=\mathrm{9,8126196}{\text{ m/s}}^2\pm \mathrm{0,85}\cdot {10}^{-6}\text{m}/{\text{s}}^{\text{2}}$$
  
  mit einem invariablen Pendel aus Messing mit gewägter Masse m_o ∼ 4 [kg] am früheren Weltschwerepunkt Potsdam [LIT. 6] mit einem relativen örtlichen Ruhezustand des Pendels gegen Waage und Beobachter, bestimmt mit Pendelschwingungen um ein Schneidenlager als Stütz- und Kompensationslager der Normalkraft der Gewichtskraft m_og'_o der gewägten Masse; oder
• - bekannte technische Anordnungen einer Freifall-Meßtechnik mit frei fallenden Meßsystemen im erdkörpernahen Gravitationskraftfeld von schwerer Masse, z. B. mit Experimententräger nach DE 3803712 und Vakuum-Fallturm nach EP2631184 ; oder
• - bekannte technische Anordnungen einer Weltraum-Meßtechnik mit Testkörpern im Zustand der Gewichtslosigkeit z.B. mit einem Satellitenprojekt mit einer Orbit-Entfernung bis zu ca. 1,5 Mio km vom Erdkörper mit einer Femto-Genauigkeit der Bestimmung einer Relativbeschleunigung der Testkörper gegeneinander von bis zu ± 0.1·10^-15 m/s² nach [LIT. 7]; oder
• - bekannte technische Anordnungen der Weltraum-Meßtechnik mit Testkörpern im Zustand der Gewichtslosigkeit z.B. mit einem Satelliten mit einem Niedrig-Orbit von „nur“ ca. 700 km über der festen Oberfläche des Erdkörpers mit einem elektrostatischen Kraftmeßgerät zur Ermittlung einer Relativbeschleunigung der Testkörper gegeneinander von bis ca. ± 5·10^-15 m/s² nach [L_IT. 9].
• Es ist dabei offenkundig zu erkennen, daß mit bekannten technischen Anordnungen der Erfahrung der Fallbeschleunigung g_o von gewägter neutraler Masse der Körper aus der Ruhe die technische Aufgabe der Schaffung einer technischen Anordnung und eines technischen Verfahrens der Messung der Gravitationsbeschleunigung g_s von gravitierender Masse der Körper mit wiederholbar meßbarem Unterschied von Gravitationsbeschleunigung und Fallbeschleunigung eine ungelöste technische Aufgabe ist.
• Hierbei ist zu beachten, daß dabei eine physikalische ungelöste Aufgabe besteht, nämlich die einer physikalisch prinzipiell unabhängigen Darstellung der Gravitationsbeschleunigung und der Fallbeschleunigung bzw. der Pendelbeschleunigung, und daß dabei eine weitere ungelöste Aufgabe besteht, nämlich die einer mathematisch prinzipiell unabhängigen Beschreibung einer Meßgröße der Gravitationsbeschleunigung und einer Meßgröße der Fallbeschleunigung bzw. der Pendelbeschleunigung, ohne deren Lösung die vorgenannte technische Aufgabe letztlich nicht zur vollen Zufriedenheit technisch zu lösen ist.
• Denn die bekannte physikalische Darstellung und mathematische Beschreibung der Fallbeschleunigung der Körper zum Erdkörper, - z.B. mit der Form des Fallgesetzes von G. GALILEI in der Gestalt $${\text{g}}_{\text{o}}=2\cdot \text{y}/{\text{t}}^2$$

  

  mit einer Länge y der Fallstrecke eines Körpers gegen eine Ruhestelle des Körpers vor dem freien Fall in die freie Fallrichtung und mit einer Fallzeit t der Fallbewegung ab dem Ende des Ruhezustandes des Körpers; oder
• - z.B. mit der Form des Bewegungsgesetzes von I. NEWTON in der Gestalt $$\text{y}=\frac{1}{2}\cdot {\text{g}}_{\text{o}}\cdot {\text{t}}^2+{\mathrm{\upsilon }}_{\text{o}}\cdot \text{t}+{\text{y}}_{\text{o}}$$
  
  mit einer Anfangsgeschwindigkeit v_o und Anfangsstrecke y_o eines Fallkörpers am Beginn der Länge-Zeit-Messung der Fallstrecke y und der Falldauer t mit einem Längen-Meßverfahren und mit einem Zeitmeßverfahren eines in eine freie Fallbewegung in der freien Fallrichtung zum Erdkörper übergegangenen Testkörpers; sowie die bekannte physikalische Darstellung und mathematische Beschreibung der Pendelbeschleunigung eines Pendelkörpers,
• - z.B. mit der Form des Pendelgesetzes nach HUYGENS, KATER, BOHNENBERGER, oder BESSEL in der Gestalt $${\text{g'}}_{\text{o}}={\overline{t}}_{\text{o}}{}^2\cdot {\mathcal{l}}_{\text{o}}/{\pi }^2$$
  
  mit einer mittleren konstanten Amplitudendauer t _o der Wiederkehr z.B. periodischer Ruhe- und Beharrungsmomente in Wendeintervallen der Amplitudenrichtung einer Schwingungsamplitude und mit einem Abstand 2, des Schwungkraftmittelpunktes oder Schwingungsmittelpunktes des Pendelkörpers von einem praktisch ununterscheidbaren Auflager- und Drehungsmittelpunkt der gewägten Masse des Pendelkörpers im Pressungsmittelpunkt der Kontakt- und Berührungsflächen von Pendelschneide und Schneidenlager ist bekanntlich eine physikalisch prinzipiell masseunabhängige Darstellung und mathematisch prinzipiell masseunabhängige Beschreibung von Fallbeschleunigung und von Pendelbeschleunigung.
• Es ist dabei offenkundig zu erkennen, daß damit eine bestimmte Meßvorschrift oder Angabe nicht vorgelegt, nicht gefordert, und nicht ausgesagt ist, auf welchen Bezugs- oder Referenzpunkt der Wirkung einer Masse genau sich denn nun die Längenmessung von y_o oder von l_o jeweils exakt bezieht bzw. physikalisch prinzipiell zu beziehen hat: Auf den Schwerpunkt von gravitierender Masse; auf den Schwingungsmittelpunkt von träger Masse; auf den Drehungsmittelpunkt der Drehachse von gewägter Masse des Pendelkörpers; und möglicherweise auf weitere darauf bezogene Strich- oder Positionsmarken am Fall- oder Pendelkörper.
• Und mit der physikalischen Darstellung und mathematischen Beschreibung
• - einer allgemeinen Anziehungs- und Gravitationsbeschleunigung g_m mit der längen- und abstandsquadratischen Form des Gravitationsgesetzes von I. NEWTON mit einer Masse in der SI-Einheit der Masse in der Gestalt $${\text{g}}_{\text{n}}={\text{G}}_{\text{n}}\cdot m_{\text{o}}/{\text{r}}_{\text{n}}^2$$
  
  mit der Proportionalitätskonstante G_n~ 6,67.10^-11 [m³/kg·s^-2] - als die im Stand der Technik bekanntlich am unsichersten bekannte fundamentale Naturkonstante -, mit der gewägten Masse m_o eines Testkörpers, und mit einem Abstand r_n der Anziehungszentralpunkte oder Schwerpunkte zweier sich gegenseitig anziehender Massen im Modell des mathematischen Zweikörperproblems, oder
• - einer allgemeinen Fluchtgeschwindigkeit v_n eines kleinen Körpers aus einem Anziehungs- und Gravitationskraftfeld eines großen Körpers mit großer Masse M_n mit der längen- und abstandslinearen Form des Gravitationsenergie-Potentialgesetzes in der Gestalt $${\mathrm{\upsilon }}_{\text{n}}=\sqrt{{\text{G}}_{\text{n}}\cdot {\text{M}}_{\text{n}}/\left({\text{R}}_{\text{n}}+{\text{r}}_{\text{n}}\right)}$$
  
  mit einem Oberflächenradius R_n des großen Körpers, z.B. des Erdkörpers, und mit einem Bahnradius r_n des kleineren Körpers um die Oberfläche des Erdkörpers, z.B. eines Satelliten-Trägersystems in einer geostationären Parkbahn, ist bekanntlich keine unabhängige Meßgröße g_n einer Anziehungsbeschleunigung von Masse von einer Fallbeschleunigung g_o von Masse oder von einer Pendelbeschleunigung g'_o von Masse zu erfahren und zu beschreiben. Sondern im Vergleich einer Größe, die mit einer Beziehung nach (1) oder nach (2) oder nach (3) eine masseunabhängig bestimmte und beschriebene Größe g_o oder g'_o ist, mit einer Größe, die eine nach (4) mit Bezug auf gewägte Masse mit Referenz zur SI-Einheit der Masse bestimmte und beschriebene Größe g_n ist, sind in der Standardabweichung oder Toleranz der verfügbaren technischen Verfahren der Messung und Bestimmung der Gravitationskonstante und der Messung und Bestimmung der Anziehungs- und Gravitationsbeschleunigung, z. B. mit einer Drehwaage mit einem Verfahren nach dem Vorbild von CAVENDISH, oder mit einer Vertikalwaage z.B. mit dem Verfahren nach RICHARZ/KÖNIG, regelmäßig annähernd fast gleichgroße Größen zu erfahren, d.h. damit sind praktisch ununterscheidbare Größen zu finden: g_n~ g_o∼ g'_o.
• Es ist vor diesem Hintergrund mathematisch leicht abzuschätzen mit bekannten Daten der Masse des Erdkörpers in der SI-Einheit der Masse von M_n~ 5,96·10²⁴ [kg] und des Erdhalbmessers am Erdäquator in der SI-Einheit der Länge von R_n ~ 6378,160 [km], daß z.B. für eine Flucht-Geschwindigket eines Satelliten-Trägersystems aus dem Anziehungs- und Gravitationsfeld des Erdkörpers für den Übergang in eine freie Fallbahn und geostationären Parkbahn um den Erdkörper in einer Höhe von r_n ~ 400 [km] über dem Breitengrad des Erdäquators am Brennschluß der Triebwerke des Trägersystems mit (5) vorliegen muß von: v_n ≈ 7658 [m/s]. Damit ist klar zu erkennen, daß im Falle einer Brenndauer der Triebwerke bis zu diesem Zeitpunkt von z.B. t = 180 [s] oder 3 Minuten eine vielfach größere Fliehbeschleunigung des Trägersystems aus dem Anziehungs- und Gravitationsfeld des Erdkörpers zu erfahren ist, als durch die freie Fallbeschleunigung und Gewichtsbeschleunigung g_o der Körper zum Erdkörper zu erfahren ist, und als durch die mittlere Pendelbeschleunigung eines Pendelkörpers zwischen periodischen Ruhe- und Beharrungsmomenten beim Hin- und Herschwingen mit kleinen Amplitudenwinkeln um die Lotrichtung der Anziehungs- und Gravitationsbeschleunigung von gravitierender Masse zum Erdkörper zu erfahren ist, nämlich mit einem Betrag in einer Größenordnung von $${\text{g}}_{\text{s}}^{\text{'}}={\mathrm{\upsilon }}_{\text{n}}/\text{t}\approx \text{42}\text{,54}\left[\text{m}/{\text{s}}^2\right]$$

  
• Das ist eine wohlbekannte Größenordnung aus der modernen Raumfahrtechnik; das ist etwa genau die Größenordnung, die z.B. mit einer Saturn 5 oder mit einer Ariane 5 oder Ariane 6 physikalisch zu erhalten und technisch zu schaffen ist.
• Es ist nicht bekannt - denn genau das ist mit den vorgenannten physikalischen Erfahrungsgesetzen und mathematischen Beziehungen (1), (2), (3) und (4) physikalisch nicht zu erfassen, und mit den dabei bekannten Meßvorschriften, Normativen, Programmen, und Software-Algorithmen mathematisch nicht beschreiben - daß das sehr nahe die Größenordnung ist, mit welcher die Anziehungs- und Gravitationsbeschleunigung von gravitierender Masse der Körper technisch wiederholbar zu messen und physikalisch wiederholbar zu erfahren ist nahe an der Lotrichtung der Anziehungs- und Gravitationsbeschleunigung des Erdkörpers.
• Damit ist die eingangs genannte ungelöste technische Aufgabe in den Zusammenhang gestellt, in den sie gehört, nämlich in den Zusammenhang mit einer ungelösten physikalischen Aufgabe, betreffend die Raum-Zeit-Erfahrung von physikalisch prinzipiell unabhängig wirkender gravitierender Masse, träger Masse, und gewägter Masse durch Gravitationsbeschleunigung, Trägheitsbeschleunigung, und Gewichtsbeschleunigung, und in den Zusammenhang mit einer ungelösten mathematischen Aufgabe, betreffend die Aufstellung von mathematisch prinzipiell unabhängigen Gleichungen der Beschreibung der Wirkung von gravitierender Masse, träger Masse, und gewägter Masse durch Gravitationsbeschleunigung und Gravitationskraft und Gravitationskraftmoment, und durch Trägheitsbeschleunigung, und Trägheitskraft und Trägheitskraftmoment, und durch Gewichtsbeschleunigung und Gewichtskraft und Gewichtskraftmoment.
• Teil
• Vorläufige Beschreibung der technischen Lösung mit Ergebnissen eines Ausführungsbeispieles eines Absolutgravimeters mit Mikrointervall-Messung der Gravitationsbeschleunigung des Erdkörpers mit gravitierender Masse eines Drei-Massearten-Sensors
• Kennzeichnend ist vor dem vorgenannten Hintergrund in bezug auf die zu lösende technische Aufgabe insbesondere der Vergleich der vorstehenden bekannten Größe einer Übergangsbeschleunigung eines Massenabstoßungs- und Rückstoßkörpers mit einem Massenausstoß- und Rückstoßimpuls von Eigenmasse von einer vorgenannten bekannten Form z.B. einer Transportrakete von Astronauten oder kommerziellen Nutzlasten oder wissenschaftlichen Beschleunigungsexperimenten zunächst in eine geostationäre Parkbahn um den Erdkörper mit den hier nachstehend offenbarten Messungsergebnissen mit der nachfolgend beschriebenen technischen Lösung der vorgenannten Aufgabe, welche technisch ausgeführt ist mit dem nachstehend näher beschriebenen Absolutgravimeter, bestehend aus
• - einem Festkörpersystem und Massensystem ohne Massenausstoß- und Rückstoßimpuls von Eigenmasse,
• - einem kleinen kompakten transportablen Festkörpersystem und Massensystem mit erdfester geodätischer Anordnung,
• - mit einem zu einem Drei-Massearten-Sensor ausgebildeten Sensor mit gravitierender Masse, träger Masse, und gewägter Masse,
• - mit einem Drei-Massearten-Sensor mit modularer Ausführung mit Massemodulen, Formmodulen, Funktions-Modulen, darunter Justierungs- und Kalibrierungsmodule, vorzugsweise mit einem zentralen Teleskoprohr-Formmodul,
• - mit einer Festkörper-Ausführung aus Aluminum, Messing, und Stahl mit Funktionsmodulen mit Mikrostruktursystemen,
• - mit einem Gravitationssenor mit einer gewägten Masse von m_o = 14,870 [g], mit einer gravitierenden Masse von m_s=9,43 [g], und mit einer trägen Masse von m_t=5,44 [g],
• - mit einem Verfahren der Gravitationsmessung mit Raum-, Zeit-, und Richtungs-Mikrointervallmessungen mit den Mikrostruktursystemen mit kleinen Schwingungsamplituden des Drei-Massearten-Sensors um die Lotrichtung der Erdanziehungs- und Erdgravitationskraft,
• - mit einer Länge-Zeit-Winkel-Kalibrierung der Mikrointervalle mit einer digitalelektronischen Absolutregistrierung mit hochfrequenten Positionssignalen einer zeitunabhängigen räumlichen mechanischen Absolutpositionierung der gravitierenden, trägen, und gewägten Masse mit einem Abstand s_o des Wirkungszentrums der gravitierenden Masse, mit einem Abstand ℓ_o des Wirkungszentrums der trägen Masse, und einem Abstand r _o des Wirkungszentrums der gewägten Masse von einem gemeinsamen Ruhe- und Lagerungszentrum des Festkörpersystems und Massensystems des Drei-Massearten-Sensors,
• - mit charakteristischen Kennzeichen und Merkmalen mit einer näheren Beschreibung mit der nachfolgenden Tabelle 1 und Tabelle 2,
• - mit einer damit dargestellten Gravitationsmessung der Anziehungs- und Gravitationsbeschleunigung der gravitierenden Masse des Drei-Massearten-Sensors zum Erdkörper mit näherer Beschreibung in Tabelle 3,
• - mit einem mit dieser technischen Lösung erhaltenen Ergebnis einer allgemeinen Anziehungs- und Gravitationsbeschleunigung von gravitierender Masse der Körper zum Erdkörper mit dem Drei-Massearten-Sensor in grafisch veranschaulichter Form
• - mit 7 mit einer Anziehungs- und Gravitationsbeschleunigung von gravitierender Masse von: g_s = 35,62 m/s² ± 4,60 m/s²
• - mit 8 mit einer Anziehungs- und Gravitationsbeschleunigung von gravitierender Masse von: g_s = 48,03 m/s² ± 5,37 m/s²
• - mit 9 mit einer Anziehungs- und Gravitationsbeschleunigung von gravitierender Masse von: g_s = 45,86 m/s² ± 1,42 m/s²
• - mit 10 mit einer Anziehungs- und Gravitationsbeschleunigung von gravitierender Masse von: g_s = 42,17 m/s² ± 4,85 m/s²
• - mit 11 mit einer Anziehungs- und Gravitationsbeschleunigung von gravitierender Masse von: g_s = 40,13 m/s² ± 0,95 m/s², und in 12 mit einem Mittelwert der vorgenannten Messungsergebnisse von: g_s = 42,36 m/s² ± 4.36 m/s²
• Die direkte Gegenüberstellung und der unmittelbare Vergleich der vorgenannten Mittelwerte der Gravitationsmessung der Anziehungs- und Gravitationsbeschleunigung des Erdkörpers mit einem kleinen kompakten transportablen Absolutgravimeter mit den vorgenannten technischen Kennzeichen und Merkmalen mit den physikalischen ganz unabhängigen Erfahrungen eines Orbittransportes mit einem Massenabstoßungs- und Rückstoßkörper mit einer technischen bekannten, technisch erheblich anderen, und technisch weitaus aufwendigeren Bauform eines Orbittransporters von Menschen, kommerziellen Nutzlasten, oder wissenschaftlichen Beschleunigungsexperimenten in eine geostationäre Parkbahn um den Erdkörper mit einer Übergangsbeschleunigung ${\text{g}}_s^{\text{'}}$

  

  vom vorgenannten Betrag ergibt eine Übereinstimmung von nahezu Eins zu Eins: $${\text{g}}_s/{\text{g}}_s^{\text{'}}=\left(\mathrm{42,36}\text{ m}/{\text{s}}^2\pm \mathrm{4,36}\text{ m}/{\text{s}}^2\right)/\left(\mathrm{42,54}\left[\text{m}/{\text{s}}^2\right]\right)\approx \mathrm{0,996}\pm \mathrm{0,150}$$

  
• Es ist offenkundig zu erkennen, daß damit eine gleiche Größenordnung von allgemeiner Anziehungs- und Gravitationsbeschleunigung des Erdkörpers mit technisch ungleichen Mitteln physikalisch zu erfahren ist; das bedeutet eine vergleichbare Messung und äquivalente Bestimmung der allgemeinen Anziehungs- und Gravitationsbeschleunigung von gravitierender Masse zum Erdkörper.
• Die Gegenüberstellung und der Vergleich mit den bekannten Mittelwerten der Pendelbeschleunigung, gemessen mit bekannten technischen Mitteln z.B. der Reversionspendel-Meßtechnik läßt keine Übereinstimmung von nahezu Eins zu Eins erkennen, sondern zeigt eine Abweichung um Größenordnungen; ein Beispiel bietet der Vergleich mit dem Mittelwert der Potsdamer Reversionspendelmessungen von 1972 mit einem Unterschied von nahezu Vier zu Eins: $${\text{g}}_s/{\text{g}}_o^{\text{'}}=\left(\mathrm{42,36}\text{ m}/{\text{s}}^2\pm \mathrm{4,36}\text{ m}/{\text{s}}^2\right)/(\mathrm{9,8126196}\text{m}/{\text{s}}^2\pm \mathrm{0,85}\cdot {10}^{-6}\text{m}/{\text{s}}^2\approx \mathrm{4,317}\pm \mathrm{0,444}$$

  
• Es ist offenkundig zu erkennen, daß damit eine physikalisch prinzipiell ungleiche Größenordnung von allgemeiner Anziehungs- und Gravitationsbeschleunigung von gravitierender Masse eines Körpers zum Erdkörper und von allgemeiner Gewichts- und Fallbeschleunigung von gewägter neutraler Masse eines Körpers zum Erdkörper zu messen und darzustellen ist.
• Damit ist offenkundig der Vorteil zu erkennen, der mit dem technischen Mittel eines Absolutgravimeters mit einem Drei-Massearten-Sensor mit gravitierender, träger, und neutraler Masse mit einem Verfahren der Gravitationsmessung mit einer Mikrointervallmessung mit Raum-Zeit-Richtungs-Mikrointervallen mit Mikrostruktursystemen im Vergleich mit bekannter Technik und Technologie der Erdschweremessung im Anwendungsbereich von Industrie und Wirtschaft technisch anzubieten und physikalisch zu erhalten ist.
• Im Bereich insbesondere von Gravimetrie, Geophysik, und Geodäsie ist damit eine technische Anordnung und ein technisches Verfahren der Echtzeitmessung und Absolutbestimmung der allgemeinen Gravitationsbeschleunigung von gravitierender Masse der Körper zum Erdkörper zur Verfügung zu stellen, die mit den im Stand der Technik verfügbaren und/oder einem im Stand der Wissenschaft bekannten technischen Mitteln der hochgenauen Echtzeitmessung und Absolutbestimmung einer Pendelbeschleunigung mit einem Pendelapparat und einer Fallbeschleunigung mit einem Freifallapparat technisch nicht zur Verfügung steht.
• Teil
• Die Aufgabe der Absolutbestimmung der äquivalenten Meßgrößen von gravitierender Masse und von träger Masse mit der SI-Basiseinheit der Masse und der Länge und der genaueren Formulierung der zu lösenden technischen Hauptaufgabe
• Die eingangs genannte technische Aufgabe ist nicht zu lösen ohne Aufstellung und Kenntnis von Gleichungen, welche Meßvorschriften der absoluten Messung der gravitierenden Masse und der trägen Masse eines Körpers sind mit einer technischen Anordnung und einem technischen Verfahren, das nicht allgemein bekannt ist, und das nachstehend offenbart und näher beschrieben ist, mit allgemein anerkannten und allgemein verfügbar physikalischen Basisgrößen des modernen Messens, die in den Basisgrößen des modernen Messens mit der Basiseinheit der Länge im SI-Meter und mit der Basiseinheit der gewägten neutralen Masse im Kilogramm im Stand der modernen Technik jedermann zur Verfügung stehen.
• Diese Aufgabe ist mathematisch zu lösen mit drei unabhängigen Gleichungen für drei Arten von neutraler Masse, wovon zwei Arten von Masse zwei physikalisch zunächst prinzipiell unbekannte neutrale Massen eines Körpers sind, nämlich eine gravitierende Masse m_s und eine träge Masse m_t , und wovon eine Art von Masse des Körpers eine physikalisch prinzipiell sicher bekannte Masse desselben Körpers ist, nämlich die gewägte Masse m_o , mit zwei physikalisch prinzipiell sicher bekannten Meßgrößen von zwei Längen eines Abstandes s_o des wahrscheinlichsten räumlichen Aufenthaltsbereiches eines Kraftzentrums und Wirkungsmittelpunktes der Wirkung der Gravitationskraft der gravitierenden Masse des Körpers und eines Abstandes ℓ_o des wahrscheinlichsten räumlichen Aufenthaltsbereiches eines Kraftzentrums und Wirkungsmittelpunktes der Trägheitskraft der schwingenden trägen Masse des Körpers von einem gleichzeitigen gemeinsamen relativen Ruhe- oder Inertialzentrum aller drei vorgenannten Arten von Masse, der gravitierenden Masse, der trägen Masse, und der gewägten Masse.
• Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe besteht in der Aufstellung von drei zeitunabhängigen Gleichungen mit einem Gleichungssystem mit zwei biquadratischen Gleichungen mit zwei Längen ℓ_o und s_o , gemessen in der Einheit der Länge, beschrieben mit physikalischen dimensionslosen Größen mit dem Verhältnis dieser zwei Längen, mit einem einfach linearen proportionalen Längen- und Abstandsverhältnis (s_o / ℓ_o ) und mit einem umgekehrt linearen proportionalen Längen- und Abstandsverhältnis (ℓ_o /s_o ) der Kraft- und Wirkungszentren von gravitierender Masse und von träger Masse eines Körpers, gemessen
• - mit einem Abstand von einem technisch künstlich geschaffenen relativ ruhenden Drehpol eines langsam schwingenden Körpers mit kleinen Amplitudenwinkeln um die Erdanziehungs- und Lotrichtung der gravitierenden Masse des Körpers zum Erdkörper in einem Lager- und Meßraum des Körpers gegen einen Beobachter, gemessen
• - mit der Längenskala des Beobachters gegen den mit der Lagervorrichtung des Körpers physikalisch künstlich geschaffenen zeitunabhängigen Ruhepol des Körpers in der Zeitskala des Beobachters, beschrieben
• - mit einer physikalischen Absolutbestimmung mit vorgenannten physikalischen dimensionslosen Größen im Vergleich mit der mathematischen Einheit „Eins“ des natürlichen ganzzahligen Zählens sowie einer digitalelektrischen oder digitalelektronischen Zählung,
• - mit einer physikalischen Absolutbestimmung der gravitierenden Masse des Körpers mit der Einheit Eins 1 dividiert durch die Summe der Einheit Eins 1 plus dem Quadrat (s_o /ℓ_o )² des Zahlenverhältnisses des Abstandes s_o des Kraft- und Wirkungszentrums der gravitierenden Masse m_s zum Abstand ℓ_o des Kraft- und Wirkungszentrums der trägen Masse m_t des langsam schwingenden Körpers um die Lotrichtung im Produkt mit der gewägten Masse m_o des Körpers mit der Waage in bezug auf einen physikalischen identischen oder äquivalenten Ruhepol der gewägten Masse im Meßraum des Körpers mit der Längen- und Zeitskala des Beobachters, zu beschreiben mit einer Einheitsgleichung von der Form: $$m_{\text{s}}=\left(1/\left[1+\left({\text{s}}_{\text{o}}^2/{\mathcal{l}}_{\text{o}}^2\right)\right]\right)\cdot m_{\text{o}}$$
  
  oder, kürzer geschrieben, mit erster reziproker Potenz der Summe der Einheit Eins und des quadrierten Zahlenverhältnisses $$m_{\text{s}}=m_{\text{o}}\cdot {\left[1+\left(s_{\text{o}}^2/{\mathcal{l}}_{\text{o}}^2\right)\right]}^{-1}\cdot m_{\text{o}}$$
  
• - mit einer physikalischen Absolutbestimmung der trägen Masse des Körpers mit der Einheit Eins 1 dividiert durch die Summe der Einheit Eins 1 plus dem Quadrat (ℓ_o /s_o )² des Zahlenverhältnisses des Abstandes ℓ_o des Kraft- und Wirkungszentrums der trägen Masse m_t zum Abstand ℓ_o des Kraft- und Wirkungszentrums der gravitierenden Masse m_s des langsam schwingenden Körpers um die Lotrichtung im Produkt mit der gewägten Masse m_o des Körpers, zu beschreiben mit einer Einheitsgleichung von der Form: $$m_{\text{t}}=\left(1/\left[1+\left({\mathcal{l}}_{\text{o}}^2/{\text{s}}_{\text{o}}^2\right)\right]\right)\cdot m_{\text{o}}$$
  
  oder, kürzer geschrieben, mit erster reziproker Potenz der Summe der Einheit Eins und des quadrierten Zahlenverhältnisses $$m_{\text{t}}=m_{\text{o}}\cdot {\left[1+\left({\mathcal{l}}_{\text{o}}^2/{\text{s}}_{\text{o}}^2\right)\right]}^{-1}$$
  
• - mit einer physikalischen Absolutbestimmung der gewägten Masse des relativ ruhenden Körpers auf der Waage durch die Einheit Eins 1 im Vergleich mit der Summe von zwei physikalischen dimensionslosen Größen, gemessen
• - durch seine eigene gravitierende Masse m_s in der Wirkungsrichtung der Gravitationskraft zur Lotrichtung im Zustand langsamer kleiner Schwingungen um die Lotrichtung mit dem Abstandsverhältnis des Abstandes s_o des Wirkungszentrums seiner gravitierenden Masse zum Abstand ℓ_o des Wirkungszentrums seiner schwingenden Masse im Verhältnis (m_s /m_o )zur gewägten Masse m_o im Ruhezustand auf der Waage, und
• - durch seine eigene schwingende träge Masse in der Wirkungsrichtung der Trägheitskraft seiner trägen Masse m_s in der antiparallelen Richtung oder Gegenrichtung zur Lotrichtung im Zustand langsamer kleiner Schwingungen um die Lotrichtung mit dem Abstandsverhältnis des Abstandes ℓ_o des Wirkungszentrums seiner trägen Masse zum Abstand s_o des Wirkungszentrums seiner gravitierenden Masse im Verhältnis (m_t /m_o ) zur gewägten Masse m_o im Ruhezustand auf der Waage, zu beschreiben mit einer Einheitsgleichung von der Form: $$1=\left(m_{\text{s}}/m_{\text{o}}\right)+\left(m_{\text{t}}/m_{\text{o}}\right)$$
  
  oder, kürzer geschrieben, mit einer einfachen Summe einer gravitierenden Eigenmasse eines Körpers und einer trägen Eigenmasse eines Körpers gleich der gewägten Masse eines Körpers mit der SI-Einheit der Masse: $$m_{\text{o}}=m_{\text{s}}+m_{\text{t}}$$
  
• Damit ist die Lösung der ersten zu lösenden Aufgabe zur Lösung der vorgenannten technischen Aufgabe der Schaffung eines Drei-Massearten-Sensor mit einer Mikrointervallmessung der Raum-, Zeit-, und Winkelintervalle beschrieben:
  DiesebestehtinderSchaffungvontechnisch verwendbaren MeßvorschriftenderAbsolutmessungderGravitationsbeschleunigung und Gravitationskraft der gravitierenden Masse der Körper zum Erdkörper in der Wirkungsrichtung der Gravitationsbeschleunigung und Gravitationskraft des Erdkörpers, und der Absolutmessung der Trägheitsbeschleunigung und Trägheitskraft der trägen Masse der Körper in der Gegenrichtung der Wirkungsrichtung der Gravitation des Erdkörpers mit im Stand der Technik allgemein verfügbaren und allgemein bekannten physikalischen SI-Einheiten des modernen Messens mit allgemein anerkannten technischen Standards und Normen des Messens und Vergleichens von gewägter Masse der Körper - z.B. nach DIN 1305 - mit allgemein anerkannten technischen Standards und Normen des Messens und Vergleichens von Längen von Abständen von physikalischen ausgezeichneten Referenzstellen der Wirkung von Masse, z.B. des Abstandes des Schwerpunktes s_o eines Körpers vom Lager- und Unterstützungspunkt seiner gewägten Masse und des Abstandes ℓ_o des Schwungkraft- oder Schwingungsmittelpunktes - oder Schwingpunktes - desselben Körpers vom gleichen Lager- und Unterstützungspunkt seiner gewägten Masse.
• Ein Beispiel einer Formulierung der Wahl der vorgenannten Gleichungen ist mit der nachstehenden Beschreibung mit zwei stetigen unabhängigen Veränderlichen mit reinen Zahlen x₁ und x₂ mit $$x_1=\left({\mathcal{l}}_{\text{o}}/{\text{s}}_{\text{o}}\right)$$

  

  $$x_2=\left({\text{s}}_{\text{o}}/{\mathcal{l}}_{\text{o}}\right)$$

  

  mit einem Paar komplementärer Masse-Funktionen in bezug der Standardmasse in der SI-Einheit der Masse zu geben: $$m_{\text{s}}\left(x_2\right)=m_{\text{o}}\cdot {\left[1+\left(x_2\right)\right]}^{-1}$$

  

  $$m_{\text{t}}\left(x_1\right)=m_{\text{o}}\cdot {\left[1+\left(x_1\right)\right]}^{-1}$$

  
• Ein Vorteil der Form der Beschreibung mit stetigen Funktionen mit beliebig klein werdenden Größen der unabhängigen Veränderlichen x₁ und x₂ mit dem Differential- und Infinitesimalkalkül der Mathematik ist, daß damit eine im Prinzip beliebig genaue Beschreibung der drei Arten von neutraler Masse - von gewägter Masse, gravitierender Masse, und träger Masse - durchzuführen ist.
• Ein Nachteil ist, daß diese Form der Beschreibung technisch regelmäßig nicht anwendbar ist auf Messungen unter Bedingungen eines Mikro-Unterschiedes des Abstandes der Referenz- und Wirkungsstellen der Arten der Masse.
• Ein Beispiel dafür bietet eine Anordnung mit lotrechte Aufhängung des Massensystems an einem dünnen Faden, z.B. in Gestalt einer Drehwaage: Mit der Aufhängung des Schwerpunktes in der neutralen Faser des Fadens ist der Abstand des Schwerpunktes der gravitierenden Masse vom Lager- und Unterstützungspunkt der gewägten Masse des Massesystems technisch künstlich regelmäßig zu nahezu Null gemacht, das ist beschreiben mit einer Annäherung dieser Bezugsstellen des Messens an Null: s_o → 0.
• Damit ist eine technische Anordnung zu schaffen, womit es praktisch unmöglich ist, eine physikalische Trennung und Unterscheidung der trägen Masse eines Körpers von der gewägten Masse oder der gravitierenden Masse des Körpers physikalisch zum Vorschein zu bringen. Dieser Sachverhalt ist mit (5) zu beschreiben, weil unter der Bedingung s_o → 0 eine mathematische unbestimmte Größe zu beschreiben ist. Das bedeutet: Mit einer solchen technischen Lösung ist eine physikalisch prinzipiell unmeßbare träge Masse mit einer gewägter Masse eines Körpers zu schaffen: m_t → ∞.
• Damit ist eine technische Anordnung zu schaffen, womit es praktisch unmöglich ist, die gravitierende Masse eines Körpers und die gewägte Masse eines Körpers ununterscheidbar zu messen sind. Dieser Zusammenhang ist mit der zur Gleichung (8) zugehörigen oder komplementären Gleichung (7) zu beschreiben, weil unter der gleichen Bedingung s_o → 0 damit der genau umgekehrte Zusammenhang bezüglich der gravitierenden Masse zu beschreiben ist: Das bedeutet, damit ist eine technisch verwendbare Meßvorschrift vorgelegt für eine physikalische meßbare Größe der gravitierenden Masse eines in Lotrichtung schwerpunktsymmetrisch aufgehängten bzw. unterstützten Körpers mit der gewägten Masse des Körpers mit ununterscheidbaren äquivalenten Größen: m_s ≡ m_o.
• Die Übereinstimmung der vorstehenden Beschreibung mit der Erfahrung ist - was zunächst das Prinzip betrifft - offenkundig zu erkennen: Es ist bekanntlich keine Drehwaage bekannt, womit eine Messung eines Unterschiedes von träger Masse und von gravitierender Masse eines Körpers mit einer Größenordnung von einige Zehntel der gewägten Masse auszuführen ist. Es ist aber wohlbekannt, daß mit jeder Drehwaage - wie auch mit einer speziellen Schwerpunktwaage gemäß 2 mit einer horizontalen Gleichgewichts-Balancierung der gravitierenden Masse eines Körpers mit einem etwa rechten Winkel der Verbindungslinie der zwei Schwerpunkte auf beiden Seiten der Unterstützungsschneide zur Lotrichtung durch die Lagerschneide - die Summe der auf beiden Seiten der Lagerschneide frei schwebenden gravitierenden Massen des Körpers absolut ununterscheidbar zu messen ist mit der gewägten Masse desselben Körpers, wenn er auf die Waageschale einer Feinwaage gelegt und mit deren Wäge- und Kompensationskraft getragen ist.
• Ein Vorteil der Beschreibung mit digitalen Zählungen mit unveränderlich bleibender Einheit der Zählungen ist, daß damit eine wechselseitige Absolutbestimmung von drei Arten von neutraler Masse eines Körpers, von gewägter Masse, von gravitierender Masse, und von träger Masse mit drei physikalisch direkt meßbaren endlichen Größen durchzuführen ist.
• Ein besonderer Vorteil ist, daß diese Form der Beschreibung technisch ausgezeichnet anwendbar ist auf absolute Messungen der Arten der neutralen Masse, der Arten der neutralen Beschleunigung, und der Arten der neutralen Kraft mit digitaler elektronischer Absolutpositionierung mit Verfahren mit Mikrointervall-Messungen der Änderungsintervalle eines Wirkungs- und Aufenthaltsbereiches eines Drehmomenten-Mittelpunktes eines Kraftmomentes einer gravitierenden Masse und eines Drehmomenten-Mittelpunktes eines Gegen-Kraftmomentes einer schwingenden trägen Masse einer gewägten Masse eines langsam schwingenden Körpers mit kleinen Amplitudenwinkeln um die Erdanziehungs- und Lotrichtung der gravitierenden Masse des Körpers zum Erdkörper.
• Auf der vorgenannten Grundlage ist die zu lösende technische Aufgabe nun genauer zu formulieren.
• Die lösende technische Aufgabe besteht darin,
1. (1) eine technische Anordnung zu schaffen
   • - mit einem langsam schwingenden Körper - nachfolgend kurz benannt mit „Drei-Massearten-Sensor“ - mit drei Arten von neutraler Masse, mit gewägter Masse, mit gravitierender Masse, und mit träger Masse, mit kleinen Amplitudenwinkeln α_o gegen einen Kreisbogenwinkel von 1 Radiant um die Anziehungs- und Lotrichtung der gravitierenden Masse des Körpers zum Erdkörper,
   • - mit einer physikalischen Trennung der gravitierenden Masse und der trägen Masse und der gewägten Masse des Körpers mit einer mechanischen Absolutpositionierung des Kraftmomentes am Schwerpunkt der Gravitationskraft der gravitierenden Masse und des Kraftmomentes am Schwungpunkt der Trägheitskraft der trägen Masse gegen einen gemeinsamen Ruhe- und Drehpol des Körpers mit einem Lagersystem des Körpers gegen den Beobachter mit wenigsten zwei absolut in der Einheit der Länge direkt meßbaren endlichen ungleichen Abständen s_o des Schwerpunktes und ℓ_o des Schwungpunktes vom Ruhe- und Drehpol, und
2. (2) ein technisches Verfahren zu schaffen
   • - mit einer Absolutmessung mit digital zählbaren und direkt meßbaren endlichen Längen-Intervallen Δx_s= s_o Δα_o einer Versetzungsstrecke des Schwerpunktes der gravitierenden Masse mit einer digitalen Längenintervall-Absolutskala mit Signal-Absolut-Positionierungsvorrichtungen mit Mikrostruktursystemen mit digitalelektronischen Zählungsvorrichtungen und eines endlichen Zeitintervalls Δt mit einer digitalen Zeitintervall-Echtzeitskala mit einer Signal-Positionierungs- und -Wiederholungsdauer,
   • - mit einer Absolutmessung mit digital zählbaren und direkt meßbaren endlichen Längen-Intervallen Δx_t= ℓ_o·Δα_o einer Versetzungsstrecke des Schwungkraftmittelpunktes der trägen Masse mit der gleichen digitalen Längenintervall-Absolutskala mit dem gleichen endlichen Zeitintervall Δt mit der gleichen digitalen Zeitintervall-Echtzeitskala, und
   • - mit einer Absolutmessung mit digital zählbaren und direkt meßbaren endlichen Winkel-Intervallen der gleichzeitigen Versetzung des Schwerpunktes und des Schwingpunktes um ein endliches Winkel-Intervall Δα_o des Drehwinkels α des Drehmomenten-Mittelpunktes des Kraftmomentes der gravitierenden Masse und des Drehwinkels des Drehmomenten-Mittelpunktes des Kraftmomentes der schwingenden trägen Masse mit einer digitalen Winkelintervall-Absolutskala mit der gleichen digitalen Längenintervall-Absolutskala und Zeitintervall-Echtzeitskala.
• Die Aufgabe der Formulierung und Lösung der physikalischen Trennung der gravitierenden, trägen Masse, und gewägten Masse eines Drei-Massearten-Sensors mit einer mechanischen Absolutpositionierung der Kraftmomentenzentren der Gravitationskraft der gravitierenden Masse, der Trägheitskraft der trägen Masse, und der Stützkraft der gewägten Masse des Sensors
• Die zu lösende Aufgabe besteht darin, die Wirkungsintervalle der gravitierenden Masse, der trägen Masse, und der gewägten Masse und das Energieintervall des Richtungssignals der Drehrichtung physikalisch getrennt absolut zu positionieren relativ zur Lotrichtung mit einer technisch realisierten Staffelung der Längen von vier Bogenradien und Drehradien $$z_{\text{o}}>{\mathcal{l}}_{\text{o}}>s_{\text{o}}>>{\overline{r}}_{\text{o}},$$

  

  - mit einer Länge eines Dreharmes z_o eines Positionssignals im Abstand eines Mikrostrukturelementes der Absolutpositionierung des Positionssignals der Drehrichtung des Sensorkörpers vom Drehpol des Sensorkörpers, und
• - mit drei Längen der Kraftarme der drei Arten von Masse, nämlich
• - eines Kraftarmes s_o der Gravitationskraft m_sa_s der gravitierenden Masse m_s in der Richtung der Anziehungs- und Tangentialbeschleunigung a_s der gravitierenden Masse zur Lotrichtung der Gravitationsbeschleunigung g_s in der Richtung der Anziehungs- und Tangentialbeschleunigung a_s der gravitierenden Masse zur Lotrichtung im Abstand des Schwerpunktes vom Drehpol des Sensorkörpers,
• - eines Kraftarmes ℓ_o der Trägheitskraft m_t a_t der trägen Masse m_t in der antiparallelen Richtung der Tangentialbeschleunigung a_t der trägen Masse gegen die Anziehungs- und Tangentialbeschleunigung der gravitierenden Masse zur Lotrichtung im Abstand des Schwingpunktes vom Drehpol des Sensorkörpers, und
• - eines Kraftarmes r _o der Stützkraft m_o g_o der gewägten Masse m_o entgegen der Drehrichtung der Anziehungs- und Tangentialbeschleunigung der gravitierenden Masse zur Lotrichtung im Abstand des Mittelpunktes der Drehachse des Sensorkörpers vom Drehpol des Sensorkörpers im Druck- und Pressungsmittelpunkt der Berührungs- und Kontaktflächen der Drehachsenoberfläche des Sensorkörpers mit der Materialstützfläche des Kompensations- und Drehlagersystems.
• Diese Aufgabe ist technisch gelöst mit einer vorzugsweisen Ausführung des Drei-Massearten-Sensors mit einer zentralsymmetrischen speziellen Ausbildung des Sensorkörpers mit einer gestaffelten Anordnung mit Masse-, Form-, Justier- und Funktionsmodulen in Telekoprohrform und mit einer technischen vorzugsweisen Ausführung des Lagersystems mit einer praktisch unveränderlichen endlichen Länge des Kraftarmes r _o im Submillimeterbereich mit einem Nadel-Kreuzzylinderlagersystem mit einem Z1-Drehzylinder-Z2-Stützzylinder-Lager.
• Die 1 zeigt einen technisch so ausgeführten Drei-Massenarten-Sensor T1 in einem offenen Lagerstativ T0 mit einem Mikrostruktursystem T2 im Lagerstativ und mit einem weiteren Mikrostruktursystem T5 am Standort eines externen Beobachters.
• Die 2 veranschaulicht schematisch vereinfacht das im Vorstehenden beschriebene Verfahren der technischen Realisierung einer praktisch ununterscheidbaren gravitierenden Masse der Module von der gewägten Masse der Module mit einer massensymmetrischen Lagerung des Sensorkörpers auf einer dünnen Stahlklinge mit einem Abstand s_o → 0 des Stützpunktes vom Schwerpunkt des Modulsystems. Mit dieser technischen Lösung einer Schwerpunktwaage mit einer absoluten Längenmessung des Abstandes des Drehpols vom Auflager- und Druckmittelpunkt der Oberfläche des Drehzylinders Z1 des Hauptlagers D1 des Sensorkörpers auf den Stützzylindern der gewägten Masse Z2 mit einer Länge von s_o = 113,0 mm technisch ausgeführt.
• Die 3.1 zeigt einen technisch so ausgeführten Drei-Massenarten-Sensorkörper im unkalibrierten Zustand mit Form-, Justier-, und Funktionsmodulen T18.1 ... T,18.5 und T.19 mit einer gewägten Masse aller Module von m_o = 14,870 [g].
• Die 3.2 zeigt den gleichen Drei-Massenarten-Sensorkörper im längenkalibrierten Zustand der Längen der Kraftarme der gravitierenden Masse und der trägen Masse der Form-, Justier-, und Funktionsmodulen T18.1 ... T.19 mit der vorgenannten Länge des Abstandes des Schwerpunktes der gravitierenden Masse vom Auflager- und Druckmittelpunkt der Oberfläche des Drehzylinders Z1 des Hauptlagers D1 des Sensorkörpers auf den Stützzylindern der gewägten Masse Z2, und mit der Länge des Abstandes des Schwungkraftmittelpunktes der trägen Masse vom Auflager- und Druckmittelpunkt des Drehzylinders Z1 auf den Stützzylindern der gewägten Masse des Sensorkörpers von ℓ_o= 113,0 mm.
• Die nachfolgende Tabelle 1 beschreibt eine Anordnung der physikalischen Trennung der gravitierenden Masse, der trägen Masse, und der gewägten Masse mit einem Drei-Massearten-Sensor mit einer Ausführung mit einem Teleskoprohr mit Formmodulen überwiegend aus Messing und Aluminum mit einer mechanischen Absolutpositionierung der Wirkungszentren der Stützkraft der gewägten Masse, und der Gravitationskraft der schweren Masse, und der Trägheitskraft der trägen Masse einem KreuzzylinderLagersystem mit rechtwinklig gekreuzten Drehzylindern aus Stahl 0 0,670 [mm] auf zwei Tragzylindern aus Stahl 0 0,550 [mm] mit bevorzugter Ausbildung zu einem Nadelkreuzzylinder-Käfiglager mit schematischer Darstellung mit der 4 mit wesentlichen Abmessungen der Anordnung der Teile des Lagers im Lagerträgerprofil T0.1 aus Aluminium im Oberteil eines Lagerstativs T0 mit schematischer Darstellung in 1.

  
• Die nachfolgende Tabelle 2 beschreibt die technische Ausführung eines Drei-Massenarten-Sensors im masse- und längenkalibrierten Zustand mit Form-, Justier-, und Funktionsmodulen T18.1 ... T,18.5 und T.19
• - mit einer gewägten Masse aller Module von m_o = 14,870 [g],
• - mit einer schweren Masse aller Module von m_s= 9,431 [g],
• - mit einer trägen Masse aller Module von m_o = 5,439 [g].
• Eines der vielleicht interessantesten Ergebnisse der Tabelle 2, beziffert in Zeile 34, besteht dabei darin, daß das Verhältnis der Gravitationskraft $${\text{F}}_s=m_s{\text{g}}_s$$

  

  absolut bestimmt mit der gravitierenden Masse m_s = 9,431 [g] aller Module des Drei-Massearten-Sensors im Produkt mit der Gravitationsbeschleunigung g_s = 42,36 [m/s²], analog zur Absolutbestimmung einer Pendelkraft oder einer Gewichtskraft $${\text{F}}_{\text{o}}=m_{\text{o}}{\text{g}}_{\text{o}}$$

  

  nach technischen Standards wie DIN 1305 mit der gewägten Masse m_o = 14,870 [g] aller Module des Sensorkörpers im Produkt sowohl mit der Pendelbeschleunigung g'_o = 9, 812 [m/s²] des Drei-Massearten-Sensorkörpers um das Hauptlager D1 gemäß Zeile 29 der Tabelle 2 als auch mit der freien Fallbeschleunigung eines Körpers von g_o = 9,813 m/s²] aus der Ruhe am Ort der Messungen gemäß den Schwerestandards des nationalen Schwerenetzes eine physikalische dimensionslose Größe in Gestalt einer reinen Zahl ergibt, welche sehr nahe übereinstimmt mit der EULlER'schen Zahl e = (1+1/n )ⁿ~ 2,718... , d.h., mit der Basis e des natürlichen exponentiellen Wachstums, und wobei der hiergegen verbleibende zahlenmäßige kleine Unterschied wiederum sehr nahe übereinstimmt mit einer anderen bekannten physikalischen dimensionslosen Größe, mit der SOMMERFELD'schen Feinstrukturkonstante α_c = 1/137,036 ~ 0,007297.. , d.h. mit der Kopplungskonstanten der elektromagnetischen Wechselwirkung.
• Diese Zusammenhänge sind mit den Daten der Tabelle 1 und Tabelle 2 sowie Tabelle 3 zu beschreiben mit drei einfachen Beziehungen zwischen drei reinen Zahlen e, e, und α_c von der Form: $$\overline{\text{e}}=m_{\text{s}}\cdot {\text{g}}_{\text{s}}/m_{\text{o}}\cdot {\text{g}}_{\text{o}}$$

  

  oder $$\overline{\text{e}}={\text{F}}_{\text{s}}/{\text{F}}_{\text{o}}$$

  

  und $$\overline{\text{e}}\sim \text{e}+{\mathrm{\alpha }}_{\text{c}}$$

  
• Damit ist zu erkennen, warum jeder mechanische Körper aus einer Ruhelage gegen den Beobachter zum Erdkörper fällt, wenn man - wie GALILEI es formulierte [L_IT. 10] - „ihm die Stütze“ nimmt: Das ist eine Wirkung einer Gravitationskraft der gravitierenden Masse des Körpers, die größer ist, als die Stützkraft oder Erhaltungskraft der gewägten Masse des Körpers im Ruhezustand gegen den Beobachter ist.
• Ein Vorteil des hier beschriebenen technischen Ausführungsbeispiels eines Absolutgravimeters mit einer physikalischen Trennung der Wirkung von gravitierender Masse und von gewägter Masse und mit einer Absolutmessung mit Mikrointervallmessungen - nachfolgend näher beschrieben mit Tabelle 3 - gegen ein vorgenanntes bekanntes Absolutgravimeter mit einem Freifallkörper oder mit einem Reversionspendelkörper besteht darin, daß genau diese Wirkung damit physikalisch isoliert zum Vorschein zu bringen ist. Und daß genau diese Wirkung mit diesem technischen Mittel mit physikalischen formgleichen Kraftgesetzen der Gravitationskraft (15) der gravitierenden Masse wie der Normalkraft (16) der gewägten Masse eines Körpers mit dem Modulsystem eines Drei-Massearten-Sensors physikalisch wiederholbar direkt zu messen und mathematisch beschreibbar zum Vorschein zu bringen ist.
• Mit einer technischen Ausführung gemäß Tabelle 2 mit technischer Trennung des „Stützlager“ ① der gewägten Masse und des Drehlager ② der gravitierenden Masse und der trägen Masse - was mit 1, 3, und 6 schematisch deutlich dargestellt ist, und mit Tabelle 2 numerisch genau beschrieben ist - ist eine erheblich größere Gravitationskraft von F_s = 399,5 [Millinewton] mit einer erheblich kleineren gravitierenden Masse von 9,431 [Gramm] in äquivalenter vergleichbarer SI-Einheit der Masse physikalisch direkt meßbar zum Vorschein zu bringen, als es durch die Wirkung der Gewichtskraft direkt zu messen ist mit 149,9 [Millinewton] mit einer erheblich größeren gewägten Masse von 14,870 [Gramm] in äquivalenter gleichwertiger SI-Einheit der Masse.
• Damit ist offenkundig, daß mit dieser Technik und Technologie eine beständig wirkende resultierende Kraft des ganzen Körpers in der Anziehungsrichtung zum Erdkörper physikalisch direkt zu erfahren und mathematisch präzise zu beschreiben ist, welche größer ist als die Stützkraft der Erhaltung des Körpers im Ruhezustand gegen den Beobachter und/oder auf einer Waage der Wägung von Masse, und zwar mit hier beschriebenen Technik und Technologe eine Kraft in der Richtung zum Erdkörper um das mehr als 3/2 größer als die Stützkraft der gewägten Masse mit der Gewichtskraft von gewägter Masse mit technischen Standards wie DIN 1305 zu bestimmen ist, und zwar - beziffert mit den vorstehenden Relationen - nämlich sehr nahe größer um das 1,74-fache der Gewichtskraft der gewägten Masse aller Module des Drei-Massearten-Sensors, bzw. größer als das 1,74-fache der Stützkraft oder Erhaltungskraft der gewägten Masse in einem Ruhezustand gegen den Beobachter oder auf einer Waageschale einer Massenwaage: $${\text{F}}_s/{\text{F}}_{\text{o}}-1=\left[\left(\mathrm{399,5}\right)\left[\text{mN}\right]/\left(\mathrm{145,9}\left[\text{nN}\right]\right)-1\right]=\left[\mathrm{2,7692}-1\right]=\mathrm{1,738}$$

  
• Mit diesem Verfahren ist zu messen, mit welcher Kraft jeder Körper aus einem erzwungenen Ruhezustand mit einer „Stütze“ zum Erdkörper fällt: Mit der Gravitationskraft seiner gravitierenden Masse, die damit physikalisch prinzipiell unabhängig von der Gewichtskraft seiner gewägten Masse physikalisch zu erfahren, physikalisch zu bestimmen, und mathematisch zu beschreiben ist.
• Damit ist der vielleicht wichtigste Vorteil eines Absolutgravimeters mit einem Dreiarten-Sensor mit gravitierender Masse mit einem Mikrointervall-Meßverfahren mit Mikrostruktursystemen offenkundig geworden, der nachstehend noch näher zu kennzeichnen und zu beschreiben ist, der mit im Stand der Technik bekannten technischen Mitteln physikalisch nicht anzubieten, mathematisch nicht zu beschreiben, und technisch nicht zur Verfügung zu stellen ist, nämlich
1. 1. die Messung der Gravitationskraft eines formstabilen mechanischen Körpers physikalisch unabhängig von der Gewichtskraft des Körpers in direkt vergleichbarer gleichwertiger äquivalenter Größe mit der Einheit der Kraft, und
2. 2. die Messung der Gravitationsbeschleunigung der gravitierenden Masse eines formstabilen mechanischen Körpers physikalisch unabhängig von der Pendelbeschleunigung eines Amolitudenpendels und von der Fallbeschleunigung einer Testmasse eines Freifallkörpers in direkt vergleichbarer gleichwertiger äquivalenter Größe mit der Einheit der Beschleunigung, und
3. 3. die Messung der gravitierenden Masse eines formstabilen mechanischen Körpers physikalisch unabhängig von der gewägten Masse des Körpers in direkt vergleichbarer gleichwertiger äquivalenter Größe mit der Einheit der Masse, womit [L_IT. 12] die gewägte Masse der Körper im Vakuum mit der Genauigkeit bis ± 4.10^-12 [kg] und in Luft bis ± 5.10^-11 [kg] zu messen und zu vergleichen ist.

• Zweiter Aufgabenkomplex
• Teil
• Beschreibung der zu lösenden technischen Aufgabe der Echtzeitmessung der Mikrozeitintervalle der Amplitudendauer
• Ein Nachteil der bekannten Anordnungen und Verfahren der Schweremessung nach dem Vorbild von GALILEI, NEWTON, oder HUYGENS mit einem Fadenpendel, oder nach KATER, BOHNENBERGER, BESSEL, MEISSER, SCHULER, REICHENEDER, oder GRAF mit einem Stangenpendel mit einem Zusammenhang nach (3) mit der Beschreibung einer praktisch identischen Pendelbeschleunigung g'_o und Freifallbeschleunigung g_o eines auf gleicher Anfangshöhe vom Beobachter von einer „Stütze“ im Ruhezustand „befreiten“ Pendelkörpers vor seinem Abschwingen in einen Fallbogen, oder eines Fallkörpers vor seinem „in Freiheit setzen“ [LIT. 10] in den freien Fall mit der Auslösevorrichtung der „Stütze“, und mit einer Uhr zur Zeitmessung der Amplitudendauer oder Vollschwingungsdauer, und mit einem Maßstab zur Längenmessung des Schwingpunktabstandes - auch „mathematische“ Pendellänge genannt -, unter der Forderung des physikalischen prinzipiellen Verzichts auf eine Massenmessung besteht darin, daß hierbei ein Nichtintervall-Zeitmeß-Verfahren verwendet ist, z.B. in Gestalt der Koinzidenz-Methode nach BORDA, mit einem Zeitmittelwert τ _o . einer vollen Amplitudenperiode, gemessen mit einer großen Zeitdauer T, mit einer Vielzahl von n = 10, 100, 1000,.. vollen Amplituden, ermittelt mit einem Mttelwert von der Form: τ _o = T/n, oder mit fotografischer Zeitmessung, z.B. bekannt von hochgenauen relativen Schweremessungen mit invariablen Schwerependeln [LIT.11].
• Es ist offenkundig, daß ein Verfahren einer gravimetrischen Messung mit einem so ausgeführten Verfahren einer Zeitmessung einen physikalischen allgemeinen und technischen wesentlichen Nachteil hat, nämlich daß keine Zeitdauer Δt_o zu erfahren und messen ist, die kleiner ist, als eine volle Amplitudendauer τ_o eines ganzen Amplitudenbogens x̂_o zu erfahren und zu messen ist.
• Damit ist zu erkennen, daß die physikalische prinzipielle Forderung zu erheben ist nach einer Schaffung einer technischen Anordnung und eines technischen Verfahrens der Messung der Gravitation und der Schwere, womit dieser Nachteil zu beheben ist.
• Hierbei besteht die zu lösende technische Aufgabe darin: Es ist eine Anordnung und ein technisches Verfahren der Gravitationsmessung und/oder der Schweremessung mit einer Zeitmessung zu schaffen, womit
• - eine große Anzahl n >> 1 von Zeitintervallen Δt_o einer ganzen Amplitudendauer τ_o eines vollen Amplitudenschwingungsbogens x̂_o physikalisch zu erfahren ist, vorzugsweise
• - mit einem im Stand der Technik wirtschaftlich verfügbaren Echtzeit-Mikrointervall-Zeitmeßverfahren der Wahl, womit
• - während der Echtzeit des Ablaufes einer Schwingung eines Testkörpers der Wahl
• - mit kleinen Amplitudenwinkeln um die Lotrichtung der Erdanziehung des Testkörpers zum Erdkörper,
• - mit einem im Mittelwert konstanten Zeitintervall $$\mathrm{\Delta }{\text{t}}_{\text{o}}=\text{const}$$
  
• - mit einer vielfach kleineren Zeitdauer Δt_o als die volle Amplitudendauer τ_o eines aus einer Bogenlänge x̂_o eines Fallbogens und aus einer Bogenlänge x̂'_o eines Steigbogens zusammengesetzten ganzen Amplitudenbogens des Testkörpers zu messen ist $$\mathrm{\Delta }{\text{t}}_{\text{o}}<<{\mathrm{\tau }}_{\text{o}}$$
  
• - hierzu dient zur näheren Erläuterung die 6 -
• - mit einer lückenlosen Folge mit digital zählbaren Zeitintervallen $$1\cdot \mathrm{\Delta }{\text{t}}_{\text{o}},\text{ 2}\cdot \mathrm{\Delta }{\text{t}}_{\text{o}},\text{ 3}\cdot \mathrm{\Delta }{\text{t}}_{\text{o}},\dots ,$$
  
• - mit einem ersten Ruheintervall am Beginn des Abschwingens in einem Fallbogen
• - mit einem neuen Ruheintervall am Ende des Aufschwingens in einem Steigbogen,
• - mit einem meßbaren Wendeintervall des Richtungssinnes des Amplitudenbogens in die Gegenrichtung,
• - mit einem lotparallelen periodisch kleinsten Abstandsniveau der Masse des Testkörpers vom Stützflächenmittelpunkt Pf des Lagers,
• - mit einer Vorrichtung vorzugsweise mit einem Drei-Massearten-Sensor, mit einer Ausbildung vorzugsweise
• - mit einem radialen konstanten Abstand s_o der Schwerpunktintervalle der gravitierenden Masse, und
• - mit einem radialen konstanten Abstand ℓ_o der Schwingpunkt-Intervalle der trägen Masse, und
• - mit einem radialen konstanten Abstand z_o der Absolutpositionierung eines Mikrointervalls einer Positionssignalenergie eines Winkelabstandes von Mittelrichtung in der Lotrichtung durch die Stütz- und Drehstelle vom Mittenintervall des ganzen Amplitudenbogens in den lotnächsten Mikro-Intervallen des Überganges von Fallbogen in Steigbogen
  • - hierzu dient zur näheren Erläuterung die 1 -
• - mit dem periodisch größten lotrechten Abstandsniveau der Masse des Testkörpers von der Drehstelle in diesen Intervallen.
• Teil
• Näherer Hintergrund der Erfindung im 2. Aufgabenkomplex
• Mikrostruktursysteme zur Mikrointervall-Zeitmessung für die Gravitations- und Schweremessung, die in der Zeit von GALILEI und NEWTON bis in die 70-iger Jahre des 20. Jahrhunderts physikalisch nicht bekannt waren und technisch nicht zur Verfügung standen, womit die vorgenannten Forderungen technisch zu erfüllen sind, sind in jüngster Vergangenheit in großer Vielfalt zur technischen Anwendungsreife gelangt und wirtschaftlich verfügbar geworden.
• Ein Beispiel einer Absolutpositionierung mit Hochfrequenz-Energie bietet US 4088842 (1978) mit der Beschreibung eines Koordinaten-Bestimmungsgerätes mit einem Antennenschleifensystem in einer Isolierplatine („Grafiktablett“) mit einer HF-Spule mit einem kurzem Abstand über dem Antennenfeld zur Resonanzenergieübertragung zwischen Antennensystem und Spule, oder JP19820190344 (1982) - EP0110131 (1984) - DE69520010 (1995) mit der Beschreibung eines digitalelektronischen Digitalisiertabletts mit einer Batteriestromversorgung des Spulen-Signalgebersystems, kurz „Pen“ genannt, oder US7149647 (2005) mit der Beschreibung eines Positionszeigegerät, umfassend Resonanzschwingkreis, Steuerschaltkreis des Resonanzschwingkreises und Zeitsynchronisierung von Teilen der elektromagnetischen Welle, die das Tablett periodisch aussendet, oder ein sogenanntes Digitalisierungs- oder Grafiktablett eines Herstellers dieser Geräte; darunter z. B. Geräte mit einer resonanzimpulsempfindlichen Positionierungsfläche, auch „Arbeitsbereich“ genannt, mit einer absoluten Länge X = 254,0 [mm] in einer Positionierungszeile und mit einer absoluten Länge Y = 152,4 [mm] in einer Positionierungsspalte, verfügbar mit einem räumlichen Mikrostruktur mit einem Mikrolängen-Intervall einer digitalen Positionierung mit Δx_o< 0,25 [mm] in der Zeilenrichtung und mit einem Mikrolängen-Intervall mit Δy_o < 0,25 [mm] in der Spaltenrichtung, und mit einer zeitlichen Mikrostruktur mit einem Mikrozeit-Intervall einer digitalen Positionierung mit Δt_o< 4 [ms].
• Ein anderes Beispiel für im Stand der Technik verfügbare Mikrostruktursysteme mit einer digitalen Absolutpositionierung von Längenintervallen und Zeitintervallen bieten Flüssigkristall-Monitore mit Millionen quadratischer Mikrostrukturelemente.
• Es sind Systeme bekannt mit 3,6864·10⁶ TFT-Mikrostrukturelemente mit digitaler Zählung in der Einheit „Pixel“ bzw. [px], mit mittleren konstanten Intervall-Längen Δx_o' und Δy_o' mit absoluten Längen Δx_o' · Δy_o' = 0, 2730 [mm] × 2730 [mm] mit absoluter Positionierungsfläche 0,0745 mm² mit einer Anordnung in einem orthogonalen Zeilen-Spalten-Koordinatengittersystem mit einer Anzahl von N_x = 2560 [px] TFT-Mikrostrukturelemente in einer Zeile und von N_y = 1440 [px] TFT-Mikrostrukturelemente in einer Spalte. Damit ist eine Längenintervall-Absolutskala mit absoluter Zeilenlänge von X' = 698,88 [mm] und mit absoluter Spaltenlänge von Y' = 393,12 [mm] technisch auszuführen, womit in Kombination mit der Abtast- und Positionierungsdauer eines bestimmten TFT-Mikrostrukturelementes eine Längenintervall-Absolutskala und Zeitintervall-Echtzeitskala mit einer Koordinatenfläche von 0,27474 m² und mit einer Zeitintervall-Skala im Millisekunden-Bereich bis Δt_o' = 11 [ms] zu schaffen ist. Ein weiteres Beispiel bietet ein Flüssigkristall-Monitor mit rechteckiger Ausbildung mit kleineren Intervall-Längen Δx_o' = 0,2708 [mm] und Δy_o' = 0,2722 [mm] mit 2,0736 Mio Mikrostrukturelementen, mit N_x = 1960 [px] und N_y = 1080 [px]; damit ist eine Längenintervall-Absolutskala mit absoluter Länge in der Zeile von X' = 520,0 [mm] und mit absoluter Länge in der Spalte von Y' = 294,0 [mm], womit in Kombination mit der Abtast- und Positionierungsdauer eines bestimmten TFT-Mikrostrukturelementes eine Längenintervall-Absolutskala und Zeitintervall-Echtzeitskala mit einer etwas kleineren Koordinatenfläche von Koordinatenfläche von 0,15288 [m²] mit einer etwas größeren Zeitintervall-Konstante von Δt_o' = 15,41 [ms] technisch zu schaffen ist.
• Teil
• Beschreibung der zu lösenden technischen Aufgabe der Mikrointervall-Meßverfahren der Längenintervalle der Amplitudenlänge und Winkelintervalle des Amplitudenwinkels
• Die zu lösende technische Aufgabe besteht vor diesem Hintergrund genauer formuliert darin, mit den vorstehend genannten bekannten technischen Mitteln, vorzugsweise mit technisch sowie wirtschaftlich verfügbaren Tablett-Mikrostruktursystemen mit einer digitalelektronischen Echtzeitmessung und Absolutpositionierung eines Zeitintervalls und eines Drehintervalls eines festen Sensor-Körpers mit einem praktisch rückwirkungsfreien Hochfrequenz-Resonanzenergieaustausch mit einem HF-Oszillatorsystem im Sensorkörper oder am Sensorkörper und mit einem Monitor-Mikrostruktursystem mit einer unabhängigen Länge-Zeit-Winkel-Absolutpositionierung der Länge-Zeit-Winkel-Absolutpositionierungen der Längenintervalle, der Zeitintervalle, und der Drehintervalle des Sensorkörpers mit dem Monitor-Mikrostruktursystem eine Längenintervall-Absolutskala und eine Zeitintervall-Echtzeitskala mit einer absoluten Koordinatenpositionierung der Länge-Zeit-Intervalle der Bewegung der Massenarten des Sensors im Lagersystem im Lagerstativ T0 physikalisch direkt in der Einheit der SI-Länge und physikalisch direkt in der Si-Einheit der Zeit technisch zu schaffen, womit die vorgenannten Forderungen (20), (21), und (22) technisch umzusetzen und physikalisch zu erfüllen sind.
• Im Zusammenhang damit ist die technische Aufgabe zu lösen, das in einem jeden konstanten Zeitintervall vom Positionssignal auf dem Tablett-Mikrostruktursystem im gleichen digitalen Zählungsintervall 1,2,3,... zurückgelegte 1., 2., 3.,... Längenintervall $$\mathrm{\Delta }x<<{\widehat{x}}_{\text{o}}$$

  

  kleiner als die halbe Amplitudenlänge x̂_o zwischen Amplitudenmitte und Amplitudenwendestelle mit der Längenintervall-Absolutskala der Mikrostruktursysteme zu messen.
• Weiterhin ist im Zusammenhang damit ist die technische Aufgabe zu lösen, das in einem digital gezählten Längenintervall vom Positionssignal auf dem Tablett-Mikrostruktursystem im gleichen Zählungsintervall zurückgelegte Drehwinkelintervall $$\mathrm{\Delta \alpha }<<{\mathrm{\alpha }}_{\text{o}}$$

  

  kleiner als der Amplitudenwinkel α_o zwischen Lotrichtung und periodischem Ruheintervall am Beginn und am Ende eines Fallbogens und eines Steigbogens, bzw. zwischen Amplitudenmitte und Amplitudenwendestelle, mit dem Abstand z_o einer Positionierungsfläche eines Tablett-Mikrostruktursystems T2 im Lagerstativ des Sensorkörpers vom Drehungsmittelpunkt des Sensorkörpers im Lagersystem mit der Längenintervall-Absolutskala der Mikrostruktursystems zu messen,
• Um diese Aufgabe zu lösen, dafür ist eine technische Lösung zu schaffen,
• - womit ein Energiesignal PS mit einem synchron mitschwingenden Funktionsmodul mit dem Sensorkörper - hierzu 6.2 - z.B. ausgeführt mit einem hochfrequenten nahtelemetrischen Energieimpuls mit einem Mikromodul-Sender T19 im Sensorkörper - in Echtzeit mit einer Echtzeit-Intervallskala mit der Signalimpulsdauer bzw. Abtastdauer zeitlich aufzunehmen ist, und
• - womit das Energiesignal mit einem digital gezählten Mikro-Längenintervall mit einer Zeilen-Mikrostruktur und mit einem digital gezählten Mikro-Längenintervall mit einer Spalten-Mikrostruktur einer digitalen Koordinaten-Mikrostruktur-Fläche eines Tablett-Mikrostruktursystems T2 Lagerstativ T0 des Sensorkörpers T1 eines Drei-Massenarten-Sensors mit einer Signalübertragung zu einer analog beschaffenen digitalen Koordinaten-Mikrostruktur-Fläche eines Monitor-Mikrostruktursystems T5 mit einer orthogonalen Zeilen-Spalten-Mikrointervallstrukur zu übertragen ist, so wie es schematisch mit der 1 und mit der 6 dargestellt ist.
• Teil
• Technisches Ausführungsbeispiel
• Nachstehend ist eine ausgeführte technische Anordnung eines Absolutgravimeters beschrieben mit einer Mikrointervall-Absolutmessung mit Echtzeit-Amplitudendauer-Mikrozeitintervallen, mit Absolut-Amplitudenlängen-Mikrointervallen, und mit Absolut-Amplitudenwinkel-Mikrointervallen mit einem Drei-Massearten-Sensor mit gewägter Masse von m_o = 14,870 [g], mit gravitierender Masse von m_s= 9,431 [g], und mit träger Masse von m_o = 5,439 [g] mit einer zeitkalibrierten Amplitudendauer-Mikrointervall-Skala mit einer Zeitintervall-Skalaeinheit von Δt_o = 15,411 [ms/digit] je 1 digitaler Zeittakt n = 1, 2, 3, ... [digit], einer längen kalibrierten Amplitudenlängen-Mikrointervall-Skala mit einer Längenintervall-Skalaeinheit von Δx_o = 138,5 [µm/px] je 1 digitale Monitor-Pixel-(TFT-)Absolutpositionierung n = 1, 2, 3, ... [px], und mit einer winkelkalibrierten Amplitudenwinkel-Mikrointervall-Skala mit einer Winkelintervall-Skalaeinheit von Δα_o = 0,638 [µrad/px] je 1 digitale Monitor-Pixel-(TFT-)Absolutpositionierung n = 1, 2, 3...., [px],
• Nachstehend ist im Teil 4.1 der vorliegenden Beschreibung ein technisches Ausführungsbeispiel einer bevorzugten Anordnung und eines bevorzugten Verfahrens eines Absolutgravimeters mit einem Drei-Massearten Sensor mit einem Verfahren einer Mikrointervall-Absolutmessung mit Mikrostruktursystem mit den Hauptbestandteilen und Hauptmerkmalen sowie mit wesentlichen Bestandteilen und Merkmalen beschrieben, aus denen die Anordnung besteht und womit das Verfahren ausgeführt ist.
• Abschließend ist im Teil 4.2 das im Teil 4.1 beschriebene technische Ausführungsbeispiel einer bevorzugten Anordnung und eines bevorzugten Verfahrens eines Absolutgravimeters mit einem technischen Durchführungsbeispiel des bevorzugten Verfahrens am Beispiel einer Gravitationsmessung mit gravitierender Masse und einer Trägheitsmessung mit träger Masse sowie mit einer Kraftmomentmessung der Gravitationskraft der gravitierenden Masse und mit einer Kraftmomentmessung der Trägheitskraft der trägen Masse eines Drei-Massearten-Sensors mit einer Echtzeit- und Absolutmessung von 121 Mikrorintervall-Messungen genauer beschrieben, technisch ausgeführt:
• - mit 121 Zählungsintervallen, beziffert in Spalte 2 der Tabelle 3,
• - mit 121 Intervall-Zeitmessungen mit einer Monitor-Mikrointervallstrukur, beschrieben in Spalte 3 der Tabelle 3,
• - mit 121 Intervall-Längenmessungen mit einer Monitor-Mikrointervallstrukur, beschrieben in Spalte 4der Tabelle 3
• - mit 121 zeitkalibrierten Zeit-Intervallmesungen, beschrieben in Spalte 5 der Tabelle 3
• - mit 121 längenkalibrierten Längen-Intervallmesungen, beschrieben in Spalte 6 der Tabelle 3
• - mit 121 Zeit-Abstandmessungen vom periodischen Ruhe-Intervall, beschrieben in Spalte 7 der Tabelle 3
• - mit 121 Längen-Abstandsmessungen vom periodischen Ruhe-Intervall, beschrieben in Spalte 8 der Tabelle 3
• - mit 121 Längen-Abstandsmessungen vom Lotrichtungs-Amlitudenmitten-Intervall, beschrieben in Spalte 9 der Tabelle 3
• - mit 121 Winkel-Abstandsmessungen vom Lotrichtungs-Amlitudenmitten-Intervall, beschrieben in Spalte 10 der Tabelle 3
• - mit 121 Mikrolängen-Intervallmessungen des Tangentenweges des Schwerpunktes, beschrieben in Spalte 11 der Tabelle 3
• - mit 121 Längenmessungen des Bogenweges des Schwerpunktes, beschrieben in Spalte 12 der Tabelle 3
• - mit 121 Mikrolängen-Intervallmessungen des Tangentenweges des Schwingpunktes, beschrieben in Spalte 13 der Tabelle 3
• - mit 121 Längenmessungen des Bogenweges des Schwingpunktes, beschrieben in Spalte 14 der Tabelle 3
• - mit 121 Absolutbestimmungen der Tangentialgeschwindigkeit der gravitierenden Masse, beschrieben in Spalte 15 der Tabelle 3
• - mit 121 Absolutbestimmungen der Tangentialgeschwindigkeit der trägen Masse, beschrieben in Spalte 16 der Tabelle 3
• - mit 121 Absolutbestimmungen der Tangentialbeschleunigung der gravitierenden Masse, beschrieben in Spalte 17 der Tabelle 3
• - mit 121 Absolutbestimmungen der Gravitationsbeschleunigung der gravitierenden Masse, beschrieben in Spalte 19 der Tabelle 3
• - mit 121 Messungen des Gravitationskraftmomentes der gravitierenden Masse zur Lotrichtung, beschrieben in Spalte 21 der Tabelle 3
• - mit 121 Messung des Trägheitskraftmomentes der trägen Masse in der Gegenrichtung, beschrieben in Spalte 22 der Tabelle 3
• - mit 121 Verifizierungen der Messungen des Gravitationskraftmomentes der gravitierenden Masse und der Messungen des Trägheitskraftmomentes der trägen Masse mit der Prüfsumme Null.
• Hauptbestandteile und Hauptmerkmale sowie Bestandteile und Merkmale der Hauptbestandteile und Hauptmerkmale einer bevorzugten technischen Ausführung eines Absolutgravimeters mit einem Drei-Massearten-Sensor mit einem Mikrointervall-Meßverfahren mit Mikrostuktursystemen
• Das Absolutgravimeter mit Drei-Massearten-Sensor mit Mikrointervall-Messung mit Mikrostuktursystemen besteht regelmäßig aus sechs Technik- und Technologiemodulen mit vorzugsweise folgenden technischen Hauptbestandteilen und Hauptmerkmalen:
1. 1. Technik- und Technologiemodul T0 - Absolutpositionierungssystem der Arten der Masse Lagersystem T0 mit einem Lagerträger T0.1 eines Test- und Sensorkörpers T1 mit mechanischer Absolutpositionierung einer gravitierenden Masse im Gravitationskraftmittelpunkt, einer trägen Masse im Schwungkraftmittelpunkt, und einer gewägten Masse im Stützkraftmittelpunkt mit einem Stütz- und Kraftlager der Gewichtskraft der gewägten Masse und mit einem Dreh- und Kraftmomentenlager der Gravitationskraft der gravitierenden Masse und der Trägheitskraft der trägen Masse des Sensors und mit einem Mikrointervall-Modul T2 mit digitaler Absolutpositionierung eines T1 -Positionssignal-Energieintervalls
2. 2. Technik- und Technologiemodul T1 - Sensorsystem mit drei Arten der neutralen Masse Drei-Massearten-Sensor T1 mit physikalischer künstlicher Trennvorrichtung der Wirkung der neutralen Kräfte der Massen mit dem Stütz- und Kraftlager der Gewichtskraft der gewägten Masse und mit dem Dreh- und Kraftmomentenlager der Gravitationskraft der gravitierenden Masse und der Trägheitskraft der trägen Masse des Sensors mit der mechanischen Absolutpositionierung und mit technischer Echtzeitregistrierung und Absolutmessung des T1-Positionssignal-Energieintervalls mit dem Mikrointervall-Modul T2 mit digitaler Absolutpositionierung des Positionssignal-Energieintervalls
3. 3. Technik- und Technologiemodul T2 - Mikrointervall-Tablett- Absolutpositionierungssystem des Positionssignal-Energieintervalls des Sensorsystems Mikrointervall-(Tablett)-Mikrostruktursystem T2 im Lagerstativ mit einer digitalen Absolutpositionierungsvorrichtung des T1 -Positionssignal-Energieintervalls mit skala-kalibrierten Mikrointervall-Skalen mit wenigstens zwei Mikrostruktursystemen T2 und T5 regelmäßig mit vorzugsweise einer digitalen elektronisch ausgeführten Länge-Zeit-Winkel-Mikrointervall-Echtzeit- und Absolutskala des T1-Positionssignal-Energieintervalls mit einem T2-Mikrostruktursystem im T0-Absolutpositionierungssystem und mit einem T5-Mikrointerva-II-(Monitor)-Mikrostruktursystem
4. 4. Technik- und Technologiemodul T3 - Energieversorgungs- und Signalübertragungssystem Energieversorgungssystem des T2-Mikrointervall-(Tablett)-Mikrostruktursystems und des T5-Mikrointervall-(Monitor)-Mikrostruktursystems sowie des T4-Kalibrierungssystems der Skalakalibrierung der Mikrointervall-Skalen sowie eines Datenverarbeitungssystems der Daten der Signalenergie-Positionierung mit elektrischen Strom und mit elektrischer Spannung
5. 5. Technik- und Technologiemodul T4 - Digitalskala-Kalibrierungssystem der Mikrointervall-Skalen der Mikrostruktursysteme Kalibrierungssystem T4 der Mikrointervall-Skalen der Länge-Zeit-Winkel-Mikrointervall-Echtzeit- und Absolutskala des T1-Positionssignal-Energieintervalls mit dem T2-Mikrostruktursystem im T0-Absolutpositionierungssystem und mit einem T5-Mikrointervall-(Monitor)-Mikrostruktursystem mit digitalen Einheitsintervallen der Skalenteile mit einer digitalen absoluten Zuordnung und digitalelektronischen Absolutpositionierung der Skalenteile regelmäßig mit gerätespezifischen Skala-Kalibrierungskonstanten und/oder Skala-Kalibrierungsfunktionen mit einem Mikroprozessor-Zentralsystem (CPU) mit Datenverarbeitungs- und Datenspeichersystem
6. 6. Technik- und Technologiemodul T5 - Mikrointervall-Monitor-Absolutpositionierungssystem des Monitorsignals des Positionssignals Mikrointervall-(Monitor)-Mikrostruktursystem T5 am Standort des Beobachters mit einer digitalelektronischen Absolutpositionierungsvorrichtung der Positionssignalenergieintervalle des T1-Massearten-Sensors mit der Mikrointervall-(Monitor)-Mikrostruktur T5 mit dem T4-Kalibrierungssystem der Mikrointervall-Skalen T2- Mikrointervall-(Tablett)-Mikrostruktursystem und des T5-Mikrointerva-II-(Monitor)-Mikrostruktursystems
• Das technisch ausgeführte Absolutgravimeter mit Drei-Massearten-Sensor mit Mikrointervall-Messung mit Mikrostuktursystemen hat folgende technische charakteristische Bestandteile und Merkmale der Hauptbestandteile und Hauptmerkmale:
• Bestandteile und Merkmale des Technik- und Technologiemodul T0:
• Absolutpositionierungssystem der Arten der Masse

• Lagersystem mit Kompensationslager ① und Drehlager ② mit einem T1-Sensor
  und einem T2- Mikrointervall-Absolutpositionierungssystem	hierzu 1, 3.3 4 6

• Bestandteile und Merkmale des Technik- und Technologiemodul T1:
• Sensorsystem mit drei Arten der neutralen Masse

• T1.1	Sensorkörper mit Masse-, Form-, Justier-, und Funktions-Modulen	hierzu: Tab 1, 3
  T1.2	gewägte Masse mo aller Form-, Justier-, und Funktions-Module
  T1.3	gravitierende Masse ms aller Form-, Justier-, und Funktions-Module
  T1.4	träge Masse mt aller Form-, Justier-, und Funktions-Module	hierzu: Tab 1-3; 1-12
  T1.5	Kompensationslager ① der Gewichtskraft mo·go der gewägten Masse mo der Form-, Justier-, und Funktionsmodule mit Halte- und/oder Pressungsfläche a12 der Normal- und Kompensationskraft Fo=mo·go der Gewichtskraft und Halte- und/oder Presskraft mit dem Lagermaterial regelmäßig
  	kleiner 0,02 mm2: a12 < 0,02 mm2 mit einer gewägten Masse kleiner 100 [g]	hierzu: Tab 2; 4
  T1.6	Drehlager ② der Dreh-/ Tangentialkraft Fo ·α(L) der Normal- und Kompensationskraft ausgeführt mit Abstand r o des Drehungsmittelpunktes vom Pressungs-/Druckflächenmittelpunkt des Kompensationslagers Größenordnungen kleiner als der Abstand so des Schwerpunktes der gravitierenden Masse ms vom Drehungsmittelpunkt des Drehlagers: r o < < so	hierzu: Tab 2; 4
  T1.7	Messung der Länge des Abstandes so des Schwerpunktes der gravitierenden Masse ms vom Drehungsmittelpunkt des Drehlagers, vorzugsweise mit Schwerpunktwaage	hierzu: 2
  T1.8	Krümmungsradius so des Amplitudenbogens ③ des Schwerpunktes der gravitierenden gravitierenden Masse ms, ausgeführt mit Krümmungsmittelpunkt im Drehungsmittelpunkt des Drehlagers	hierzu: 1
  T1.9	Messung des Abstandes ℓo des Schwingungsmittelpunktes der schwingenden trägen Masse mt vom Drehungsmittelpunkt des Drehlagers . ausgeführt mit Länge ℓo > so größer als der Abstand so des Schwerpunktes der gravitierenden Masse vom Drehungsmittelpunkt des Drehlagers, vorzugsweise Längenmessung ausgeführt mit Doppel- und Umkehrlager D1, D2	hierzu: Tab. 2; 3
  T1.10	Messung des Krümmungsradius ℓo des Amplitudenbogens ④ des Schwingpunktes der trägen Masse mt mit Krümmungsmittelpunkt im Drehungsmittelpunkt eines Haupt-Drehlagers D1	hierzu: Tab. 2; 1
  T1.11	Messung der Länge des Abstandes ℓo des Schwingungsmittelpunktes der schwingenden trägen Masse mt regelmäßig in Kombination mit Justierung und Vergleichsmessungen mit Zeitmessungen auch mit zeitkalibriertem Abstand ℓo des Schwingungsmittelpunktes der trägen Masse mt mit Amplitudenzeitmessung der Amplitudendauer τ'o und τ"o mit umgekehrter Einhängung des Sensorkörpers um 180° in beide Drehlager D1 und D2 mit mittlerer Amplitudendauer τo = (τ'o +τ"o)/ 2 mit Annäherung τo ~ τ"o ∼ τ'o an nahezu gleichen Mittelwerte	hierzu: Tab. 2; 3
  T1.12	Bestimmung/Messung des Flächendruckzentrums des Kompensationslagers ① und des Abstandes r o vom Drehungsmittelpunkt des Drehlagers ② der gewägten Masse mo	hierzu: 2, 3
  T1.13	Messung der gravitierenden Masse ms und Bestimmung des Wirkungsmittelpunktes im/am Schwerpunkt mit dem Abstand so vom Flächendruckzentrums der gewägten Masse mo; Messung der trägen Masse mt und Bestimmung des Wirkungsmittelpunktes im/am Schwingungsmittelpunkt mit dem Abstand ℓo vom Flächendruckzentrums der gewägten Masse mo hierzu:	Tab. 1, 2; 2, 3, 4
  T1.14	Messung und Absolutbestimmung der gravitierenden Masse und der trägen Masse mit der gewägten Masse des Sensorkörpers mit den Längenmessung von so und ℓo mit zeitunabhängigen Absolutbestimmungen: ms= mo· [1 /(1+ (so / ℓo)2)] bzw. ms= mo· [1+ (so /ℓo)2 )]-1 mt= mo·[1/(1+ (ℓo/so)2)] bzw. ms=mo[1+(ℓo/s0)2)]-1 m0 = ms+ mt hierzu: Teil 4.1; Tab.	1,2,3; 1,2,3,4,5,6
  T1.15	- Messung und Absolutbestimmung der Tangentialbeschleunigung as der Gravitationsbeschleunigung der gravitierenden Masse mit der Länge so des Schwerpunktbogen mit Intervallmessungen der Tangenten-Längenintervalle Δxs, der Versetzungs-Intervalldauer des Schwerpunktes, und der Richtungsintervalle der Aufenthaltsintervalle des Schwerpunktes von der Lotrichtung - Messung und Absolutbestimmung der Trägheitsbeschleunigung at des Schwingpunktes der trägen Masse mit der Länge ℓo des Schwingpunktbogen mit Intervallmessungen einer Tangenten-Längenintervalle Δxt , einer Versetzungs-Intervalldauer des Schwingpunktes, und der Richtungsintervalle des Aufenthaltsintervalle des Schwingpunktes von der Lotrichtung	gs
  		hierzu: Tab.3; 6
  		hierzu: Tab.3; 6
  T1.16	Messung und Absolutbestimmung der Tangentialkraft ms·as der Gravitationskraft ms·go der gravitierenden Masse zur Lotrichtung und der Trägheitskraft mt·at der trägen Masse in Gegenrichtung
  T1.17	Messung und Absolutbestimmung des Kraftmomentes ms·as·so der Tangentialkraft ms·as der Gravitationskraft ms·gs der gravitierenden Masse und des Kraftmomentes mt·at·ℓs der Trägheitskraft trägen Masse in Gegenrichtung sowie Vergleich/Prüfung des Gleichgewichtszustandes mit der Prüfung der Gleichheit des Betrages der Kraftmomente: ms·as·so = mt·at· ℓo und/oder mit der Prüfung der Gleichheit mit Null entgegengesetzt gerichteter Kraftmomente ms·as· so - mt·at· ℓo = 0 hierzu: Teil	4.3.1; Tab. 3; 6
  T1.18	Anordnung der Masse-, Form-, Justier-, und Funktionsmodule des Sensorkörpers des Drei-Massearten-Sensor vorzugsweise mit zentralsymmetrischer Formgebung mit Teleskoprohrkörper mit Hauptdrehlager D1 mit Hauptdrehzylinder Z1 nahe dem Endteil des Teleskopkörpers und mit Neben- und Umkehrlager D2 im Innenteil des Teleskopkörpers mit Justieranordnung der Drehlagerzylinder mit den Formmodulen des Teleskoprohrkörpers zur Justierung des Abstandes ℓo mit dem Abstand des Hauptdrehzylinders Z1 von Test-Drehzylinder mit Umkehr-Nebenlager D2	hierzu: Tab. 1; 3
  T1.19	Anordnung eines Mikrostruktursystems im vorderen Formmodul des Sensorkörpers mit mikroelektronischem Funktionsmodul mit Positionssignal-Energiesender PS, technisch ausgebildet vorzugsweise mit räumlich gerichtetem zeitlich modulierten elektromagnetischen Hochfrequenz-(HF)-Nahtelemetrie-Energiefeld mit mechanisch eingepaßtem Elektronikmodul eines wirtschaftlich verfügbaren elektromagnetischen „Pen“ oder „Digitalisierungs-Stift“ eines „Grafiktablett“ oder „Digitalisierungstablett“	hierzu: 3.1; 3.2

• Bestandteile und Merkmale des Technik- und Technologiemodul T2:
• Mikrointervall-Tablett-Absolutpositionierunassystem des Positionssignal-Energieintervalls des Sensorsystems

• T2.1	Mikrostruktur-Tablettsystem mit räumlicher Mikro-Intervallstruktur mit orthogonaler Zeilen-Spalten-x,-z- Mikrostructur-Anordnung mit digitalelektronisch auslasbarer Signalenergie-Absolutpositionierung mit gekrümmten Oberfläche mit Krümmungsradius zo mit Krümmungsmittelpunkt im Drehungsmittelpunkt des Flächendruckzentrums des Kompensationslagers ①, technisch augebildet vorzugsweise mit mechanisch umgeformter electronikplatine eines wirtschaftlich verfügbaren Grafik- oder Digitalisierungstabletts mit zeitmoduliertem Energieeintrag mit electromagnetischem Hochfrequenz-Induktionsfeld mit Schwellwertspannung potentialelektrischer Induktions-Spannungimpulse in das mechanisch zylinder- oder kalottenförmig umgeformte Mikrostruktursystem der Leiterstrukturebene einer HF-flächenantenne im Isoliersubstrat der Elektronikplatine des Digitalisierungstabletts		hierzu: 1, 6
  T2.2	Mikrostruktursystem mit zeitlicher Kurzzeit-Auslesung der räumlichen Positionierungsbereiche der HF-Energieeinträge mit elektronischem Schaltkreissystem mit digitalelektronischer Abzählungs-, Zuordnungs- und Zeitfolge ⑤⑥⑦⑧ der digitalelektronischen Auslesung von elektromagnetisch induzierten Signalspannungen mit mikroelektronisch codierter Zuordnung zur Zeilen-Spalten-x,y-Mikrostruktur-Anordnung mit digitalelektronischer periodischer Auslesung, technisch ausgebildet vorzugsweise mit Wiederholungsrate größer als 200 [rps] mit einer Lesedauer eines Positionierungsimpulses in das T2-Schaltkreissystem kleiner 5 [ms]		hierzu: 1, 5, 6
  T2.3	Ausführung der Mikrostruktursystems im Lagerstativ mit Tablettform, technisch räumlich ausgeführt mit
  	- mittlerer Länge eines Mikrointervalls in Zeilenrichtung von:	Δxo (T2) = 0,127 [mm]
  	- mittlerer Länge eines Mikrointervalls in Spaltenrichtung von:	Δyo (T2) = 0,127 [mm]
  	- einer Länge über alle Mikrointervalle in Tablettbreite und Zeilenrichtung von:	Xo = 254,0 [mm]
  	- einer Länge über alle Mikrointervalle in Tabletthöhe und Spaltenrichtung von: - einem Biegeradius der Tablettplatine von:	Yo = 152,5 [mm] zo =217 mm
  T2.4	Ausführung des Mikrostruktursystems im Lagerstativ, technisch zeitlich ausgeführt mit - programmierbarer Kurzzeit-Auslesung der räumlichen Positionierungsbereiche mit Intervalldauer der Wahl von Millisekunden bis Sekunden mit Technik-/ Technologie-Modul T4, - im Ausführungsbeispiel mit den Daten der Tabelle 3 gewählt und eingestelllt mit - einer Zeitintervall-Kalibrierungskonstante:	Δto = 15,411 [ms/digit]

• Bestandteile und Merkmale des Technik- und Technologiemodul T3:
• Energieversorgungs- und Signalübertragungssystem

• T3.1	Energieversorgungssystem, technisch ausgeführt mit - Gleichspannungsquelle 5V mit elektrischer Leistung bis 0,5 W für Hauptmodul T2 - Wechselspannungsquelle 220 V mit elektrischer Leistung bis 200 W für Hauptmodul T4 - Gleichspannungsquelle 12 V mit elektrischer Leistung bis 30 W für Hauptmodul T5
  T3.2	Signalübertragungssystem, technisch ausgeführt mit - Universal Serial Bussystem mit USB 3.0-Schnittstelle

• Bestandteile und Merkmale des Technik- und Technologiemodul T4:
• Digitalskala-Kalibrierungssystem der Mikrointervall-Skalen der Mikrostruktursysteme

• T4.1	Mikrochipplatine mit Mikroprozessorzentraleinheit (CPU), technisch ausgeführt mit
  T4.1.1	- 8-Kern-CPU mit Prozessortakt mit einem Prozessortakt ca. 3,7 Ghz
  T4.1.2	- 16 GB-RAM-Arbeitsspeichersystem mit einem Speichertakt von ca. 2 Ghz
  T4.1.3	- Datenspeichersystem mit einem 1 TB-HDD-Festplattenspeicher
  T4.1.4	- 64-bit Operationssystem mit 32-bit Kompatibilitätsmodus
  T4.2	- 32-/64-bit-Echtzeit-Kalibrierungssystem der Längenintervallskalen Δxo und Δyo und Δx'o und Δy'o der Mikrointervall-Mikrostruktur-Absolutregistrierungssysteme, des T2-Mikrostruktur-Tablettsystems und des T5-Mikrostruktur-Monitorsystems, und einer Zeitintervall-Skalen Δto des T2-Mikrostruktur-Tablettsystems und Δt'o des T5-Mikrostruktur-Monitorsystems, sowie der Winkelintervall-Mikrostruktur
  	Δαo des Sensor-Lotabstand-Mikrostruktursystems, z .B.	hierzu: Tab.3
  T4.3	- Längen-Kalibrierungskonstante der Längen-Intervallskala der Mikrostruktursysteme T2 und T5 in Zeilenrichtung der Signalpositionierung je 1 digitales Positionierungs-Intervall mit T5-Mikrostruktursystem:	Δxo = 0,1385 ± 0,0005 [mm]
  T4.4	- Längen-Kalibrierungskonstante der Längen-Intervallskala der Mikrostruktursysteme T2 und T5 in Spaltenrichtung der Signalpositionierung je 1 digitales Positionierungs-Intervall mit T5-Mikrostruktursystem:	Δyo= 0,1411 ± 0,0004 [mm]
  T4.5	- Zeit-Kalibrierungskonstante der Zeit-Intervallskala der Mikrostruktursysteme T2 und T5 in Zeilenrichtung und in Spaltenrichtung der Signalpositionierung der Signalpositionierung je 1 digitales Taktungs-Intervall mit T5-Mikrostruktursystem:	Δto = 15,4113 ± 0,0009 [ms]
  T4.6	- Winkel-Kalibrierungskonstante der Winkel-Intervallskala in Zeilenrichtung der Signalpositionierung je 1 digitales Positionierungs-Intervall mit dem T5-Mikrostruktursystem:	Δαo = 0,6382 ± 0,002 [mrad]
  T4.7	- Winkel-Kalibrierungskonstante der Winkel-Intervallskala in Spaltenrichtung der Signalpositionierung je 1 digitales Positionierungs-Intervall mit dem T5-Mikrostruktursystem;	Δαo = 0,6502 ± 0,002 [mrad]

• Bestandteile und Merkmale des Technik- und Technologiemodul T5:
• Mikrointervall-Monitor-Absolutpositionierungssystem eines Monitorsignals des Positionssignals

• T5.1	Mikrostruktur-Monitorsystem mit räumlicher Mikro-Intervallstruktur mit orthogonaler Zeilen-Spalten-x',y'-mit Mikrostruktur-Anordnung mit digitalelektronisch ansteuerbarer/auslesbarer elektrischer Schaltenergie-und/oder elektrisch aktivierter Leuchtenergie einer Grafikpixel-Absolutpositionierung im elektrisch angesteuerten/aktivierten Mikrostrukturelement, technisch ausgeführt vorzugsweise mit ebener Oberfläche mit wirtschaftlich verfügbarem TFT-Flachbild-Monitor, z.B. nach ISO 9241-307, technisch ausgeführt mit
  	- räumlichen Mikro-Intervallen in Zeilenrichtung mit:	Nx = 1920 [px]
  	- einer Länge über alle Monitorzeilen-Mikrointervalle von:	X' = 520 [mm]
  T5.2	- räumlichen Mikro-Intervallen in Spaltenrichtung mit:	Ny= 1080 [px]
  	- einer Länge über alle Monitorspalten-Mikrointervalle von:	Y' = 294 [mm]
  T5.3	- einer T5-Mikrointervall-Länge je digitales T5-Mikrozeilenintervall von:	Δx'o (T5) = 0,2708 [mm]
  T5.4	- einer T2-Mikrointervall-Länge je digitales T2-Mikrozeilenintervall von:	Δxo= 0,1385 ± 0,0005 [mm]
  T5.5	- einer T5-Mikrointervall-Länge je digitales T5-Mikrosplatenintervall von:	Δy'o (T5) = 0,2722 [mm]
  T5.6	- einer T2-Mikrointervall-Länge je digitales T2-Mikrosplatenintervall von:	Δyo= 0,1411 ± 0,0004 [mm]
  T5.7	- einer T5-Reaktionsdauer je digitale T5-Mikrointervall-Positionierung von:	Δt'o (T5) = 5 [ms]
  T5.8	- einer T2- Intervall-Dauer je digitale T2-Mikrointervall-Positionierung von:	Δto = 15,4113 ± 0,0009 [ms]

• Beschreibung eines Ausführungsbeispieles eines Verfahrens einer Absolutmessung

• und Absolutbestimmung der Anziehungs- und Gravitationsbeschleunigung von gravitierender Masse zum Erdkörper

  mit einer Mikrointervallmessung mit einem Drei-Massearten-Sensor mit gravitierender Masse und träger Masse

  und der Trägheitsbeschleunigung der trägen Masse des Drei-Massearten-Sensors sowie des Dreh- und Kraftmomentes

  der Gravitationskraft der gravitierenden Masse zur Lotrichtung und der Trägheitskraft der trägen Masse in der Gegenrichtung

  mit einem Drei-Massearten-Sensor

  mit gewägter Masse mo = 14,870 [g], gravitierender Masse ms= 9,431 [g], und träger Masse von mo = 5, 439 [g],

  mit einer Mikrointervall-Absolutmessung mit Mikrostruktursystemen

  mit einer Zeitintervall-Skala-Einheit Δto = 15,411 [ms/digit] je digitale Zeittakt-Zählungseinheit „Eins“,

  mit einer Längenintervall-Skala-Einheit Δxo = 138,5 [µm/px] je digitale Längenpositionierungs-Zählungseinheit „Eins“, und

  mit einer Winkelintervall-Skala-Einheit Δαo = 638 [µrad/px] je digitale Zeittakt-und Positionierungs-Zählungseinheit „Eins“

• Die Beschreibung der technischen Ausführung des Verfahrens erfolgt nachstehend in tabellierter Form, mit:

  Tabelle 3	Ausführung einer Mikrointervall-Absolutmessung mit einem Absolutgravimeter mit einem Drei-Massearten-Sensor mit Tablett-Mikrostruktursystem T2 im Lagerstativ T0 und mit Monitor-Mikrostruktursystem T5 am Standort des Beobachters
  Tabelle 3.1	Technische Kennzeichen der Kalibrierung und Positionierung der Mikro-Intervall-Skala der Mikrointervall-Echtzeit-, Längen-, und Winkel-Skalen-Tabelle
  Tabelle 3.2	Technische Kennzeichen der physikalischen Trennung und der feinmechanischen Absolutpositionierung mit äquivalent normierter gravitierender Masse, träger Masse, und gewägter Masse mit der Einheit der Masse
  Tabelle 3.3	Technische Ausführung der Mikrointervall-Absolutmessung mit kalibrierten Mikrointervall-Echtzeit-, Längen-, und Winkel-Skalen mit der Schwerpunktpositionierung der normierten gravitierenden Masse, und der Schwingpunktpositionierung der normierten trägen Masse, und der Auflager- und Drehpunktpositionierung des Gewichtes der gewägten Masse des Drei-Massearten-Sensors
  Tabellen 3.3.1, Tabelle 3.3.2, und Tabelle 3.3.2:
  	Mikrointervall-Absolutmessungen und Absolutbestimmungen der Gravitations-, Trägheits-, und Intervallbeschleunigung mit 3-Massearten-Senors mit normierter Massestruktur
  Ausführung 1:	25 Intervall-Messungen im 1. Rechts- und Links-Lotbogenintervall mit einer Schwerpunkt-Mikrointervallfalltiefe von 4,5 µm im lotnächsten Intervall
  Ausführung 2:	24 Intervall-Messungen im 2. Rechts- und Links-Lotbogenintervall mit einer Schwerpunkt-Mikrointervallfalltiefe von 3,3 µm im lotnächsten Intervall
  Ausführung 3:	24 Intervall-Messungen im 3. Rechts- und Links-Lotbogenintervall mit einer Schwerpunkt-Mikrointervallfalltiefe von 3,89 µm im lotnächsten Intervall
  Ausführung 4:	24 Intervall-Messungen im 4. Rechts- und Links-Lotbogenintervall mit einer Schwerpunkt-Mikrointervallfalltiefe von 6,6 µm im lotnächsten Intervall
  Ausführung 5:	24 Intervall-Messungen im 5. Rechts- und Links-Lotbogenintervall mit einer Schwerpunkt-Mikrointervallfalltiefe von 4,5 µm im lotnächsten Intervall

  Tabelle 4	Verfahren der Messung und Absolutbestimmung der Starkgravitation mit dem Verfahren der Mikrointervall-Absolutmessung und Absolutbestimmung der Gravitationsbeschleunigung von gravitierender normierter Masse mit einem Drei-Massearten-Sensor mit normierter Massestruktur und kalibrierter Längenpositionierung der Strukturmarken
  Ausführung 1:	Registrierung der terrestrischen Gravitationsbeschleunigung von gravitierender Masse mit einer Schwerpunkt-Fallstrecke von (4,6 ± 0,8) µm im Lotwinkelintervall von (9,0 ± 0,8) mrad mit:
  	42,36[m/s2]±4,36[m/s2]
  Ausführung 2:	Registrierung der Intervallbeschleunigung von Ruhezustand bis Ruhezustand im Rechts- und Links-Bogenintervall von (72,8 ±3,2) mrad mit einer maximalen Schwerpunkt-Fallstrecke von (229 ± 27) µm mit:
  	11,09 [m/s2]±0,46 [m/s2]
  Ausführung 3:	Registrierung des Faktors der Verstärkung der Gravitationsbeschleunigung oder der Starkgravitation von gravitierender Masse im Mikroraum < 6 µm im Lotwinkelabstand < 10 mrad bezogen auf den Mittelwert über alle Intervallbeschleunigungen vom früheren Ruhezustand bis zum späteren Ruhezustand:
  	3,82-fach
  Ausführung 4:	Registrierung der Fallbeschleunigung mit einem Mittel der Wahl = normative Gewichtsbeschleunigung nach DIN 1305:
  	9,813 [m/s2]± 0,0005 [m/s2]
  Ausführung 5:	Registrierung der Starkgravitation von gravitierender Masse im Mikroraum mit dem Verhältnis der registrierten terrestrischen Gravitationsbeschleunigung nach 4.1 zur registrierten terrestrischen Schwerebeschleunigung mit einem Verfahren und einer Vorrichtung der Wahl im Makroraum (z.B. mit einer evakuierten Fallröhre, z.B. nach [Lit.8], mit einem Vakuum-Fallturm mit einem Winkelabstand von Fall-Richtung und Lot-Richtung von (0,23 ± 0,07) mrad mit einer Makro-Fallstrecke bis 120 Meter).
  	4,32 -fach

• Liste von verwendeten Formel- und Kurzzeichen sowie Symbolen in der Beschreibung

T0 -

Positionierungs- und Lagerstativ eines Kompensations- und Drehlagers eines Drei-Massearten-Sensors T1

① -

Kompensationslager

② -

Drehlager

T1 -

Drei-Massearten-Sensors

T2 -

Mikrostruktur-Tablettsystem im Lagerstativ

T3 -

Energieversorgungs- und Signalübertragungssystem

T4 -

Mikrointervall-Kalibrierungssystem der Mikrointervall-Skalen der Mikrostruktursysteme

T5 -

Mikrostruktur-Monitorsystem am Standort des Beobachters

m_o -

neutrale gewägte Masse in der SI-Einheit der Masse des Drei-Massearten-Sensors T1 im Lagerstativ T0

m_s -

neutrale gravitierende Masse in der SI-Einheit der Masse des Drei-Massearten-Sensors T1 im Lagerstativ T0

m_t -

neutrale träge Masse in der SI-Einheit der Masse des Drei-Massearten-Sensors T1 im Lagerstativ T0

s_o -

Abstand des Aufenthaltsbereiches der gravitierenden Masse der gewägten Masse des Drei-Massearten-Sensors T1 im Lagerstativ T0 von der relativen Ruhestelle und Drehstelle des Drei-Massearten-Sensors gegen den Beobachter; Schwerpunktabstand

ℓ_o -

Abstand des Aufenthaltsbereiches der trägen Masse der gewägten Masse des Drei-Massearten-Sensors von der relativen Ruhestelle/ Drehstelle des Drei-Massearten-Sensors gegen den Beobachter; Schwingpunktabstand

z_o -

Abstand der Mikrostrukturfläche des Mikrostruktursystems T2 der Absolutpositionierung der Signalenergie von der relativen Ruhestelle/Drehstelle des Drei-Massearten-Sensors, und/oder Krümmungsradius der Mikrostrukturfläche um die relative Ruhestelle/Drehstelle des Drei-Massearten-Sensors T1

r _o -

Drehradius der gewägten Masse des Sensors gegen den Beobachter

κ -

Dämpfungskonstante des Sensor-Drehlager-Systems

Λ -

Logarithmisches Dekrement des Sensor-Drehlager-Systems

g_o -

Fallbeschleunigung

g'_o -

Pendelbeschleunigung

G_n -

Proportionalitätskonstante des NEWTON'schen Massenanziehungsgesetzes; NEWTON'sche Gravitationskonstante

g_s -

Anziehungs- oder Gravitationsbeschleunigung von gravitierenden Massen in geradlinig-paralleler Anziehungsrichtung

a_s -

Tangentialkomponente der Anziehungs- oder Gravitationsbeschleunigung von gravitierender Masse

a_t -

Schwung-, Beharrungs- oder Trägheitsbeschleunigung von träger Masse in geradlinig-antiparalleler Richtung

m_s·g_s -

Gravitationskraft von gravitierender Masse

m_o· g_o -

Gewichtskraft von gewägter Masse

Δt_o -

Zeitintervall-Kalibrierungskonstante der Mikrointervall-Echtzeit-Skala der Mikrostruktursysteme, und/oder Taktungsintervall der Wahl mit dem Mikrointervall-Kalibrierungssystem T4

Δx_o -

Längenintervall-Kalibrierungskonstante der Mikrointervall-Längen-Skala der Mikrostruktursysteme

Δα_o -

Winkelintervall-Kalibrierungskonstante der Mikrointervall-Winkel-Skala der Mikrostruktursysteme

Δx_o (T#) -

absolute Länge eines Mikrointervalls in x-Meß-/Positionsrichtung des Mikrostruktursystems T#

Δy_o (T#) -

absolute Länge eines Mikrointervalls in y-Meß-/Positionsrichtung des Mikrostruktursystems T#

• Tabelle 3 - Tabelle 3.1 - Tabelle 3.2
• 
• Tabelle 3.3.1
• 
• Tabelle 3.3.2
• 
• Tabelle 3.3.3 / Tabelle 4
• 
• Figurenliste
• 1 - Ausführungsbeispiel eines Absolutgravimeters Absolutgravimeter mit Drei-Massearten-Sensors mit normierter Massestruktur mit gravitierender schwerer Masse, schwingender träger Masse, und gewägter neutraler Masse mit Lagerstativ T0, Drei-Massearten-Sensor T1, Tablett-Mikrostruktursystem T2, Energieversorgungs- und Signalübertragungssystem T3, Mikro-Intervallskala-Kalibrierungssystem T4, und Monitor-Mikrostruktursystem T5
• 2 - Ausführungsbeispiel eines Schwerpunkt-Kalibrierungs-Positionsgerätes:
• Schwerpunktwaage zur Kalibrierung der Postion des Schwerpunktes der schweren Masse des Drei-Massearten-Sensors mittels der Längenmessung der Länge des Kraftarmes s_o der gravitierenden Masse des Drei-Massearten-Sensor T1 mit dem Abstandes des Stützungsmittelpunktes der gravitierenden Masse mittels einer Schneide der Schwerpunktwaage vom Auflager-/Pressungsmittelpunkt des Kompensationslagers der Gewichtskraft der gewägten Masse im Zustand der Einhängung des Drei-Massearten-Sensors in das Hauptdrehlager D1
• 3 - Ausführungsbeispiel eines Drei-Massearten-Sensor: Drei-Massearten-Sensor T1 eines Absolutgravimeters mit gravitierender schwerer Masse, schwingender träger Masse, und gewägter neutraler Masse mit Masse-, Form- Justier- und Funktions-Modulen T.18-x, T.19-x, mit Hauptlager-Modul aus Messing T. 18-1 mit Hauptdrehlager D1, mit Führungsmodul T.18-2 aus Aluminium, mit Test-und Auslenklager T.18-2.1 aus Stahl, mit Form-/ Justiermodul T.18-3 aus Aluminium, mit Form-/Justier-/Funktionsmodul T18.4, mit Umkehrdrehlager D2 aus Stahl, mit Schutzmodul T18.5 aus Kunststoff (PE), und mit Mikrostruktursystem mit Mikroelektroniksystem T.19 3.1 - Ausführungsbeispiel eines Drei-Massearten-Sensor T1 mit Form- und Funktionsmodulen im unkalibrierten Zustand 3.2 - Ausführungsbeispiel eines Drei-Massearten-Sensor T1 im kalibrierten Zustand mit einer Mikrointervall-Positionsmarke des Gravitationskraftzentrums der schweren Masse, eingemessen mit dem Abstand s_o des Schwerpunktes vom Drehzentrum und Gewichtskraftzentrum mit dem Schwerpunkt-Kalibrierungs-Positionsgerät , und mit einer Mikrointervall-Positionsmarke des Trägheitskraftzentrums der trägen Masse, eingemessen mit dem Abstand ℓ_o des Schwingpunktes vom Drehungs- und Gewichtskraftzentrum der gewägten Masse im Lagersystem T0 mittels Schwingpunkt-Kalibrierungs-Positionsgerät
• 4 - Ausführungsbeispiel einer Lageranordnung eines Drei-Massearten-Sensors: Kombiniertes Kompensationslager der Gewichtskraft der gewägten neutralen Masse m_o des Drei-Massearten-Sensors T1 und Drehlager des Kraftmomentes der Tangentialkraft m_s a_s s_o der Gravitationskraft der schweren Masse m_s des Drei-Massearten-Sensors T1 und des Gegen-Kraftmomentes der Trägheitskraft m_t a_t ℓ_o der trägen Masse m_t des Drei-Massearten-Sensors T1, ausgeführt mit einem Nadelzylinder-Käfiglager mit einem Lagerstützkörper T0.1 im Lagerstativ T0, mit Z1-Drehzylinder ∅ 0,67 [mm] aus Stahl, zwei Z2-Lagerzylindern ∅ 0,55 [mm] aus Stahl, vier Z3-Käfigzylindern ∅ 0,55 [mm] aus Stahl, und zwei Z4-Stativ-Zylindern 0 2,50 [mm] mit nahezu „punktfömig“ kleiner Ruhe- und Stützfläche Pf << 0,0001 [mm²] der Z1/Z2 -Zylinder
• 5 - Ausführungsbeispiel einer bevorzugten Anordnung mit einem bevorzugten Verfahren: Schematische Darstellung der Hauptmodule der Anordnung und Hauptschritte des Verfahrens
• 6 - Ausführungsbeispiel mit bevorzugten Mikrointervall-Positionsmarken: Schematische Darstellung der Anordung der Hauptmodule und der Hauptschritte des Verfahrens mit Erläuterung von bevorzugten Referenzstellen der Länge-Zeit-Winkel-Intervall-Messungen im Milli-/Mikro-Meter- und Milli-/Mikro-Zeitsekunden- und Milli-/Mikro-Bogensekunden-Meßbereich
• 7 - Ausführungsbeispiel mit 25 Intervall-Absolutmessungen: Absolutmessung und Absolutbestimmung der Gravitationsbeschleunigung der schweren Masse des 3-Massearten-Sensors zum Erdkörper mittels der Mikrointervall-Positionsmarke des Schwerpunktes und Gravitationskraftzentrums der schweren Masse mit der Schwerpunkt-Beschleunigung im Mikroraum eines Winkelabstandes zur Lotrichtung von α =10,2±0,6 mrad (0,59°±0,04°) bei einer Schwerpunkt-Falltiefe von y (α) ~ 5,8µm mit 35.62 m/s² ± 4.60 m/s²: kombiniert mit Absolutmessung und Absolutbestimmung einer Anfangsbeschleunigung der gewägten Masse des 3-Massearten-Sensors aus dem Anfangszustand der Schwere im Ruhe zustand des Sensors im Lagersystem T01 im ersten Fallintervall des ganzen Bogenwinkels von Σα =(72,1 ± 0,6 mrad (4,13°±0,04°) mit einer Größenordnung in der Nähe der freien Fallbeschleunigung, mit 9.54 m/s² ± 9.07 m/s².
• 8 - Ausführungsbeispiel mit 24 Länge-Zeit-Winkel-Intervallmessungen: Absolutmessung und Absolutbestimmung der terrestrischen Gravitationsbeschleunigung an der Oberfläche des Erdkörpers mit mit 48,03 m/s² ± 5,37 m/s mittels einer Mikrostruktur-Intervallmessung mit der Übergangsbeschleunigung der gravitierenden Masse des 3-Massearten-Sensors mit einem Lotwinkel-Abstandsintervall α = 8,3 ± 0,3 mrad (0,48°±0,02°) mit einer lotnahen Schwerpunkt-Falltiefe y (α) ~ 3,8µm; kombiniert mit einer Intervall-Absolutmessung und Absolutbestimmung der Anfangsbeschleunigung von 11,38 m/s² ± 12,50 m/s² der gewägten Masse des Sensorkörpers aus dem Zustand der Ruhe in den Fallbogen im ersten Fallintervall mit einer Winkelweite von Σα = (71,5±1,9 mrad (4,10°±0,11°) über alle Intervalle bis zum nächsten Stillstand und Ruhezustand des Sensors im Lagersystem T01
• 9 - Ausführungsbeispiel mit 24 Länge-Zeit-Winkel-Intervallmessungen Absolutmessung und Absolutbestimmung der terrestrischen Gravitationsbeschleunigung an der Oberfläche des Erdkörpers mit 45,86 m/s² ± 1,42 m/s² mittels einer Mikrostruktur-Intervallmessung mit der Übergangsbeschleunigung der gravitierenden Masse des 3-Massearten-Sensors mit einem Lotwinkel-Abstandsintervall α = 8,3 ± 0,3 mrad (0,48°±0,02°) mit einer Iotnahen Schwerpunkt-Falltiefe y (α) ~ 3,8 µm; kombiniert mit einer Intervall-Absolutmessung und Absolutbestimmung der Anfangsbeschleunigung von 11,25 m/s² ±11,61 m/s² der gewägten Masse des Sensorkörpers aus dem Ruhezustand im ersten Fallintervall mit einer Winkelweite von Σα, = (71,2±2,2 mrad (4,08°±0,13°) über alle Intervalle bis zum erneuten Ruhezustand des Sensors im Lagersystem T01
• 10 - Ausführungsbeispiel mit 24 Länge-Zeit-Winkel-Intervallmessungen Absolutmessung und Absolutbestimmung der terrestrischen Gravitationsbeschleunigung an der Oberfläche des Erdkörpers mit 42.17 m/s² ± 4,85 m/s² mittels einer Mikrostruktur-Intervallmessung mit der Übergangsbeschleunigung der gravitierenden Masse des 3-Massearten-Sensors mit einem Lotwinkel-Abstandsintervall mit α = 9,6 ± 0,6 mrad (0,55° ± 0,04°) mit einer lotnahen Schwerpunkt-Falltiefe y (α) ~ 4,2 µm; kombiniert mit einer Intervall-Absolutmessung und Absolutbestimmung der Anfangsbeschleunigung von 11,42 m/s² ± 10,98 m/s² der gewägten Masse des Sensorkörpers aus der Ruhe im ersten Fallintervall mit einer Winkelweite von Σα = (70,2 ± 1,9 mrad (4,02°±0,11°) über alle Intervalle bis zum nächsten Ruhezustand des Sensors
• 11 - Ausführungsbeispiel mit 24 Länge-Zeit-Winkel-Intervallmessungen Absolutmessung und Absolutbestimmung der terrestrischen Gravitationsbeschleunigung an der Oberfläche des Erdkörpers mit 40,13 m/s² ± 0.95 m/s² mit einer Mikrostruktur-Intervallmessung mit der Übergangsbeschleunigung der gravitierenden Masse des 3-Massearten-Sensors von der Schwere in die Schwerelosigkeit im Mikrometerbereich der Falltiefe y (α) ~ 4,2 µm und Richtungsbereich α = 8,6 ± 0,2 mrad (0,49° ± 0,04°) zur Lotrichtung der ; kombiniert mit einer Intervall-Absolutmessung und Absolutbestimmung der Anfangsbeschleunigung von 10,29 m/s² ± 10,21 m/s² der gewägten Masse des Sensorkörpers aus der Ruhe im ersten Fallintervall mit einer Winkelweite von Σα = 72,8 ± 3,2 mrad (4,17° ± 0, 18°) über alle Intervallbögen
• 12 - Ausführungsbeispiel mit 121 Länge-Zeit-Winkel-Intervallmessungen Absolutmessung und Absolutbestimmung der terrestrischen Gravitationsbeschleunigung an der Oberfläche des Erdkörpers mit 42.63 m/s² ± 4.36 m/s² mittels einer Mikrostruktur-Intervallmessung der Übergangsbeschleunigung der gravitierenden Masse mit einem Lotwinkel-Abstandsintervall von α = 9,0 ± 0,8 mrad (0,52° ± 0,04°) mit einer lotnahen Schwerpunkt-Falltiefe y (α) ~ 4,6 µm; kombiniert mit einer Intervall-Absolutmessung und Absolutbestimmung der Anfangsbeschleunigung von 11,09 m/s²±0,46 m/s² der gewägten Masse des Sensorkörpers aus der Ruhe im ersten Fallintervall mit einer mittleren Winkelweite von Σα = 72,8 ± 3,2 mrad (4,17° ± 0, 18°) über alle Intervallbögen
• 13 - Ausführungsbeispiel einer Raumfahranwendung im erdnahen orbitalen Großraum Die technische Ausführung einer Flugbahnintervall-Absolutmessung und Absolutbestimmung der Übergangsbeschleunigung eines Raumflugkörpers in die Schwerelosigkeit im orbitalen Großraum in eine freie Fallbahn um die Erde mit 35,6 m/s². am Beispiel von „SOJUS-FG“ mit dem Start am 6.6.2018 von Baikonur/Kasachstan zur Internationen Raumstation ISS, näher beschrieben mit 13 in tabellarischer Darstellung, und die technische Ausführung einer Mikrointervall-Absolutmessung und Absolutbestimmung der Gravitationsbeschleunigung der schweren Masse eines 3-Massearten-Sensors zum Erdkörper mit 35,62 m/s² ± 4.60 m/s² in der terrestrischen Mikrodimension mit um Größenordnungen investitions- und kostengünstiger verfügbareren Mitteln der Mikrostrukturtechnik, vorstehend beschrieben mit 7 und Tabelle 3.3, stimmen mit 100 % überein.
• 14 - Ausführungsbeispiel einer Raumfahrtanwendung im erdnahen orbitalen Großraum Beschreibung der Übereinstimmung der Absolutbestimmung der orbitalen Übergangsbeschleunigung eines Raumflugkörpers in die Schwerelosigkeit mittels einer Flugbahnintervall-Absolutmessung mit der kosten- und investitionsintensiven Technik eines Massenabstoßungstriebswerkes („Rakete“) am Beispiel des Starts von „S0JUS-FG“ am 6.6.2018 von Baikonur/Kasachstan zur Internationen Raumstation ISS und der Absolutbestimmung der erdnahen Gravitationsbeschleunigung der schweren Masse eines Körpers zum Erdkörper mittels einer Mikrointervall-Absolutmessung mit einem Absolutgravimeter für Raumfahrt- und Luftfahrtanwendungen und terrestrische Gravimetrie mit einem 3-Massearten-Sensor mit normierter Massestruktur mit einer Standardabweichung von ca. ± 10 ... 11%.
• Bezugszeichenliste

T0 -

Positionierungs- und Lagerstativ eines Kompensations- und Drehlagers eines Drei-Massearten-Sensors T1

① -

Kompensationslager

② -

Drehlager

T1 -

Drei-Massearten-Sensors

T2 -

Mikrostruktur-Tablettsystem im Lagerstativ

T3 -

Energieversorgungs- und Signalübertragungssystem

T4 -

Mikrointervall-Kalibrierungssystem der Mikrointervall-Skalen der Mikrostruktursysteme

T5 -

Mikrostruktur-Monitorsystem am Standort des Beobachters

m_o -

neutrale gewägte Masse in der SI-Einheit der Masse des Drei-Massearten-Sensors T1 im Lagerstativ T0

m_s -

neutrale schwere Masse in der SI-Einheit der Masse des Drei-Massearten-Sensors T1 im Lagerstativ T0

m_t -

neutrale träge Masse in der SI-Einheit der Masse des Drei-Massearten-Sensors T1 im Lagerstativ T0

s_o -

Abstand des Aufenthaltsbereiches der schweren Masse der gewägten Masse des Drei-Massearten-Sensors T1 im Lagerstativ T0 von der relativen Ruhestelle und Drehstelle des Drei-Massearten-Sensors gegen den Beobachter; Schwerpunktabstand

ℓ_o -

Abstand des Aufenthaltsbereiches der trägen Masse der gewägten Masse des Drei-Massearten-Sensors von der relativen Ruhestelle/ Drehstelle des Drei-Massearten-Sensors gegen den Beobachter; Schwingpunktabstand

z_o -

Abstand der Mikrostrukturfläche des Mikrostruktursystems T2 der Absolutpositionierung der Signalenergie von der relativen Ruhestelle/Drehstelle des Drei-Massearten-Sensors, und/oder Krümmungsradius der Mikrostrukturfläche um die relative Ruhestelle/Drehstelle des Drei-Massearten-Sensors T1

r _o -

Drehradius der gewägten Masse des Sensors gegen den Beobachter

κ -

Dämpfungskonstante des Sensor-Drehlager-Systems

Λ -

Logaritmisches Dekrement des Sensor-Drehlager-Systems

g_o -

Fallbeschleunigung

g'_o -

Pendelbeschleunigung

G_n -

Proportionaliätskonstante des NEWTON‘schen Massenanziehungsgesetzes; NEWTON'sche Gravitationskonstante

g_s -

Anziehungs- oder Gravitationsbeschleunigung von schweren Massen in geradlinig-paralleler Anziehungsrichtung

a_s -

Tangentialkomponente der Anziehungs- oder Gravitationsbeschleunigung von schwerer Masse

a_t -

Schwung-, Beharrungs- oder Trägheitsbeschleunigung von träger Masse in geradlinig-antiparalleler Richtung

m_s·g_s -

Gravitationskraft von schwerer Masse

m_o· g_o -

Gewichtskraft von gewägter Masse

Δt_o -

Zeitintervall-Kalibrierungskonstante der Mikrointervall-Echtzeit-Skala der Mikrostruktursysteme, und/oder Taktungsintervall der Wahl mit dem Mikrointervall-Kalibrierungssystem T4

Δx_o -

Längenintervall-Kalibrierungskonstante der Mikrointervall-Längen-Skala der Mikrostruktursysteme

Δα_o -

Winkelintervall-Kalibrierungskonstante der Mikrointervall-Winkel-Skala der Mikrostruktursysteme

Δx_o (T#) -

absolute Länge eines Mikrointervalls in x-Meß-/Positionsrichtung des Mikrostruktursystems T#

Δy_o (T#) -

absolute Länge eines Mikrointervalls in y-Meß-/Positionsrichtung des Mikrostruktursystems T#

• Zitierte Nichtpatentliteratur
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• Zitierte Patentliteratur

• US 8978465	2015, Absolutgravimeter
  RU 2498356	2006, Absolutgravimeter
  DE 10 2016 111 157	2016, Gravimeter
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  US 4333341	1982, Gravimeter,
  DE 467248	1926, Drehwaage
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  EP 2631184	2013, Fallturm
  US 4088842	1976, Koordinatenpositionierung, automatisch
  JP 19820190344	1982, Koordinatenleseverfahren, elektromagnetisch
  EP 0110131	1984, Koordinatenpositionierung, elektromagnetisch
  DE 69520010	2001, Digitalisierer, elektronisch
  US 7149647	2005, Positionszeigegerät, elektronisch

• ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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• Zitierte Patentliteratur
• US 8978465 [0004, 0083]
• RU 2498356 [0004, 0083]
• DE 102016111157 A1 [0018]
• US 5351122 [0018, 0083]
• US 4333341 [0018, 0083]
• DE 467248 [0018, 0083]
• DE 3803712 [0018, 0083]
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• US 4088842 [0071, 0083]
• JP 19820190344 [0071, 0083]
• EP 0110131 [0071, 0083]
• DE 69520010 [0071, 0083]
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• DE 102016111157 [0083]
• Zitierte Nicht-Patentliteratur
• DIN 1305 [0038]
• D'AGOSTIONO, G., et al.; Annals of Geophysics, Vol. 51, N. 1, February 2008: The new IMGC-02 transportable absolute gravimeter: measurement apparatus and applications in geophysics and volcanology [0083]
• EINSTEIN, A.; Die formale Grundlage der allgemeinen Relativitätstehorie: Sitzungsbericht XLI/1914 der Kgl. Preuss. AdW, S. 1032; Wiederabdruck der AdW der DDR, Akademie-Verlag, Berlin 1987 [0083]
• EÖTVÖS, R. v., u.a.: Beiträge zum Gesetz der Proportionalität von Trägheit und Gravität; Ann. d. Phys. IV., S.11-66; Leipzig 1922 [0083]
• SCHLAMMINGER, S., et al.: Test of the Equivalence Principle Using a Rotating Torsion Balance; Center for Experimental Nuclear Physics and Astrophysics, University of Washington, Seattle, WA, 98195 (September 17, 2015), arXiv:0712.0607v1 [gr-qc] 4 Dec 2007 [0083]
• BESSEL. F. W.: Versuche über die Kraft mit welcher die Erde Körper von verschiedener Beschaffenheit anzieht; Berlin 1832 [0083]
• ELSTNER, C., u.a.: Absolute Schweremessungen in Potsdam; Vermessungstechnik, 18. Jg. (1970); Heft 4, S.128-131; Berlin 1970 [0083]
• SCHULER, R., u.a.: Absolute Schweremessungen mit Reversionspendeln in Potsdam; ebenda; Heft 12, S. 451-453; Berlin 1970 [0083]
• ARMANO, M., et. al.: Sub-Femto-g Free Fall for Space-Based Gravitational Wave Observatories: LISA Pathfinder Results; Phys. Rev. Letters, 116, 231101 (2016) [0083]
• BAHR, J., u.a.: Dreht sich die Erde? Forschungsbericht; Freie Universität Berlin, Berlin 2005 [0083]
• HARDY, E., et al.: Validation of the in-flight calibration procedures for the MICROSCOPE space mission; Advances in Space Research 52 (2013) 1634-1646; http://dx.doi.org/10.1016/j.asr.2013.07.042 [0083]
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• QUINN, T. J.; The beam balance as an instrument für very precise weighing, Measurement Sci.&Tech., Bd. 3, Nr. 2, S. 14141- 14159, Bristol GB, 1992 [0083]

Claims (12)

1. Digitalelektronisches Absolutgravimeter mit Mikrostruktursystemen und Mikrointervall-Meßverfahren mit Drei-Massearten-Sensor mit normierter Massestruktur mit normierter gravitierender, träger, und gewägter Masse mit der Einheit der Masse, insbesondere für Raumfahrt- und Luftfahrtanwendungen sowie Starkgravitationsmessung im Mikroraum und Nanoraum, gekennzeichnet durch - eine Lageranordnung mit einem Lagerstativ T0 mit einem Lagersystem T01 mit einem zu einem Drei-Massearten-Sensor ausgebildeten Test- und Sensorkörper, - einen Drei-Massearten-Sensor T1 mit normierter gewägter Masse m_o, normierter gravitierender Masse m_s , und normierter träger Masse m_t mittels der Positionierung und Kalibrierung einer Mikrointervall-Positionsmarke des Lager- und Gewichtskraftzentrums der gewägten Masse, mittels der Positionierung und Kalibrierung einer Mikrointervall-Positionsmarke des Dreh- und Gravitationskraftzentrusm der gravitierenden Masse, und mittels der Positionierung und Kalibrierung einer Mikrointervall-Positionsmarke des Dreh- und Schwingungskraftzentrums der trägen Masse, - ein Mikrostruktursystem T2 im Lagerstativ mit einer Mikrointervall-Echtzeit- und -Absolutmessung eines Mikrozeitintervalls kleiner als eine Amplitudenschwingungsdauer τ_o, und eines Mikrolängenintervalls kleiner als eine Amplitudenschwingungslänge x̂_o, und eines Mikrowinkelintervalls kleiner als ein Amplitudenwinkel â_o mit einer Mikrointervall-Länge-Zeit-Winkel-Tablettskala, ein Energieversorgungs- und Signalübertragungssystem T3, - ein Mikrostruktursystem T5 am Standort des Beobachters mit einer Mikrointervall-Länge-Zeit-Winkel-Monitorskala, und - ein Kalibrierungssystem T4 der Länge-Zeit-Winkel-Mikrointervalle der Mikrointervall-Länge-Zeit-Winkel-Tablettskala und der Mikrointervall-Länge-Zeit-Winkel-Monitorskala, und durch - eine Normierung der Massestruktur des Test- und Sensorkörpers mit einer Anordnung und Positionierung der Kraft- und Massezentren der vorgenannten drei Arten der Masse mit der Formgebung des Test- und Sensorkörpers mit regelmäßig wenigstens drei in einem festen Abstand voneinander meßbaren Mikrointervall-Positionsmarken, regelmäßig mit - einer Mikrointervall-Positionsmarke des Gewichtskraftzentrums der gewägten Masse des Test- und Sensorkörpers mittels einer Kalibrierung und Positionierung des Lager- und Drehzentrums oder Gewichtspunktes der gewägten Masse im Lagersystem T01, - einer Mikrointervall-Positionsmarke des Massenanziehungs- und Gravitationskraftzentrums der gravitierenden Masse des Test-und Sensorkörpers mittels einer Kalibrierung und Positionierung des Massengleichgewichtspunktes oder Schwerpunktes mit der Länge s_o des Abstandes der Schwerpunktposition von der Mikrointervall-Positionsmarke des Drehzentrums der gewägten Masse im Lagersystem T01, und - einer Mikrointervall-Positionsmarke des Schwungkraft- oder Trägheitskraftzentrums der schwingenden oder trägen Masse des Test- und Sensorkörpers mittels einer Kalibrierung und Positionierung des Schwingungsmittelpunktes oder Schwungkraftzentrums mit einer Länge ℓ_o des Abstandes der Schwingpunktposition von der Mikrointervall-Positionsmarke des Drehzentrums der gewägten Masse im Lagersystem T01, ausgeführt - mittels der Formgebung des Lagers und des Sensorkörpers sowie mit der Masseverteilung der gewägten Massemodule auf die Form- und Funktionsmodule des Sensorkörpers mit einer deutlich größeren Länge ℓ_o >> s_o des Abstandes der Schwingpunkt-Positionsmarke als der Länge des Abstandes der Schwerpunkt-Positionsmarke von der Gewichtspunkt-Positionsmarke.
2. Mikrointervall-Meßverfahren zur Absolutmessung und Absolutbestimmung der Starkgravitation von gravitierender Masse im Mikroraum und/oder im Mikro- und Nanoraumzeitbereich, dadurch gekennzeichnet, - daß das Verfahren mit einer Anordnung nach Anspruch 1 mit einem Mikroraum ausgeführt ist, - mit einer Länge eines Fallstreckenintervalls der Mikrointervall-Positionsmarke des Schwerpunktes regelmäßig kleiner als 50 Mikrometer, und - mit einem Winkelintervall der Rechts-Links- Drehung der Schwingpunkt-Schwerpunkt-Achse und/oder der neutralen Biegelinie des Sensors um den Gewichtspunkt mit einem lotnächsten Rechts-Links-Winkelabstand von der Lotrichtung durch den Gewichtspunkt regelmäßig kleiner als 10 Milliradiant.
3. Absolutgravimeter nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch - ein Lagersystem T01 mit einer Kombination eines Kompensations- und Stützlagersystems der Gewichtskraft der gewägten Masse mit einer Material-Stützkraft mit einer Druck- und Pressungszone mit einer Pressungsfläche regelmäßig kleiner als x mm² je 1 Gramm gewägte Masse mit einem Dreharm r _o des Kraftmomentes der Stützkraft regelmäßig im Millimeter- oder Submillimeterbereich und eines Drehlagersystems der Gravitationskraft der schweren Masse mit einem Dreharm s_o des Kraftmomentes der Gravitationskraft regelmäßig wenigstens 2 Größenordnungen größer als der Dreharm r_o des Kraftmomentes der Stützkraft der gewägten Masse und der Trägheitskraft der trägen Masse mit einem Dreharm ℓ_o des Kraftmomentes der Trägheitskraft regelmäßig wenigstens 1/10 größer als der Dreharm s_o des Kraftmomentes der Gravitationskraft der schweren Masse des eines Drei-Massearten-Sensors.
4. Lagersystem einer gewägten Masse eines Sensors, gekennzeichnet durch einen Drehlager-Zylinder Z1 in einem Tragmodul D1 der gewägten Masse des Sensors, zwei dazu rechtwinklige Stützlager-Zylinder Z2 des Drehlager-Zylinders im Lagerstativ, und vier hierzu rechtwinklige Führungslager-Zylinder Z3 des Drehlager-Zyilnders im Lagerstativ, vorzugsweise ausgebildet mit einem Nadelzylinderkäfiglager mit einem Elastiziätsmodul des Drehlagerzylinders und der Stützlagerlagerzylinder regelmäßig größer als 200000 N/mm² mit einem Rauheitswert der Zylinderoberflächen kleiner als 0,1 µm/mm² mit einem Halbmesser der Zylinderdurchmesser regelmäßig kleiner als 0,5 mm.
5. Mikrostruktursystem T2 im Lagerstativ eines Drei-Massearten-Sensor nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Mikrostruktur mit einer räumlichen und zeitlichen Absolutpositionierung der Strukturelemente mit einem vorzugsweise potentialelektrischen Zugriff und/oder ladungselektrischen Abgriff mit einer digitalelektronischen Absolutpositionierung der Zugriffs und/oder Abgriffs der Strukturelemente mit einem Längenintervall der Strukturelemente in Höhe und Breite regelmäßig kleiner als 0,15 [mm] x 0,15 [mm]und/oder mit einem Durchmesserintervall eines Strukturelementes regelmäßig kleiner als 0,2 [mm] mit einer Wiederholungsfrequenz der Zugriffe bzw. Abgriffe auf alle Strukturelemente regelmäßig größer als 125 [Hz] mit einem Zeitintervall eines Zugriffs bzw. Abgriff auf ein Strukturelement regelmäßig kleiner als 10 [ms].
6. Mikrostruktursystem T2 nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch eine Ausführung mit einer gekrümmten Oberfläche des Mikrostruktursystems mit einem Krümmungsradius gleich der Länge z_o des Positionssignalzeigers des Positionssignalsenders PS des Drei-Massearten-Sensors mit einem Krümmungsmittelpunkt im Abstand z_o vom Drehungsmittelpunkt des Sensors im Drehlager D1, ausgeführt mit einer zylinder- oder kalottenförmig gebogenen Elektronik-Platine eines Nahtelemetrie-Digitalisierungstabletts im Lagerstativ mit einem Hochfrequenz-Telemetrie-Positionssignalsender PS an einem Funktionsmodul T19 des Drei-Massearten-Sensors, oder mit einer zylinderförmig oder kalottenförmig gefertigten CCD-Platine im Lagerstativ mit einem Laser-Positionssignalsender PS an einem Funktionsmodul des Drei-Massearten Sensors, und/oder mit einer zylinderförmig oder kalottenförmig gefertigten CMOS-Platine im Lagerstativ mit einem Höchstfrequenz-Positionssignalsender PS an einem Funktionsmodul des Drei-Massearten Sensors.
7. Drei-Massearten-Sensor nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Ausführung vorzugsweise mit einer zentralsymmetrischen Ausbildung mit einer Teleskoprohrform, regelmäßig mit einem Tragmodul T18-1 eines Hauptdrehlagers D1 und eines Umkehr- Nebendrehlagers D2 mit einem Abstand von Haupt- und Nebendrehlager gleich der Länge des Dreharmes ℓ_o des Kraftmomentes der trägen Masse um das Hauptdrehlager D1, mit einem Verlängerungsmodul T18-2, mit einem Form- und Justiermodul T18-3, mit einem Form-, Justier- und Funktionsmodul T18-4, mit einem Schutz- und Zeigermodul T18-5, und einem Mikrostruktursystemmodul T19.
8. Mikrostruktur-Monitorsystem T5 am Standort des Beobachters einer Mikrointervallmessung mit einem Mikrostruktursystem T2 im Lagerstativ eines Drei-Massearten-Sensor nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Mikrostruktur mit einer räumlichen und zeitlichen digitalelektronischen Absolutpositionierung der Strukturelemente mit einer mikroelektronischen Ansteuerung und elektrischen Aktivierung mit vorzugsweise fotogrammetrisch positionierten Zählungs- und/ oder Speicherungs- und/oder Grafikelementen in Form z.B. von TFT-Flüssigkristallen mit einem Mikrostruktur-Längenintervall in Breite und Höhe regelmäßig kleiner als 0,3 [mm] x 0,3 [mm] mit einer Wiederholungsfrequenz der Aktivierung regelmäßig größer als z.B. 60 [Hz] mit einem Zeitintervall bis zu einer erneuten Absolutpositionierung regelmäßig kleiner als z.B. 16 [ms].
9. Mikrointervall-Kalibrierungssystem T4 der Mikrointervalle eines Tablett-Mikrostruktursystems T2 im Lagerstativ des Sensors und eines Monitor-Mikrostruktursystems T5 am Standort des Beobachters, gekennzeichnet durch ein Mikrocomputersystem mit einer digitalelektronischen Absolutpositionierungs-Software und -Hardware der Mikrointervalle des Tablett-Mikrostruktursystems T2 mit gleicher Digit-Zählungszahl und mit gleichem Koordinaten-Abstand und mit gleichem Zeit-Abstand von einem Anfangs-Koordinaten-Zeit-„Null“-Intervall eines orthogonalen Zeile-Spalten-Mikrostrukturgitter der Mikrointervalle des Monitor-Mikrostruktursystems T5 und von einem Anfangs-Koordinaten-Zeit-„Null“lntervall eines orthogonalen Zeile-Spalten-Mikrostrukturgitter der Mikrointervalle des Monitor-Mikrostruktursystems T5, vorzugsweise ausgeführt mit einer digitalelektronischen Echtzeit-Absolutskala mit einem TFT-Monitor-Mikrostruktursystem T5 und mit einem Digitalisierungs-Tablett-Mikrostruktursystem T2 - mit einer Längenintervall-Kalibrierungskonstante Δx_o der Mikrostruktursysteme in [mm/digit] in Zeilen-Zählungs-Richtung, - mit einer Längenintervall-Kalibrierungskonstante Δy_o der Mikrostruktursysteme in [mm/digit] in Spalten-Zählungs-Richtung. und - mit einer Zeitintervall-Kalibrierungskonstante Δt_o der Mikrostruktursysteme in [ms/digit] in Zeilen- und Spalten-Zählungs-Richtung; (z.B. ausgeführt mit: Δx_o= 0,1385 [mm/digit]; Δy_o = 0,1411 [mm/digit]; Δt_o= 15,411 [ms/digit]
10. Verfahren der Absolutmessung und Äquivalenzmessung von schweren Masse und träger Masse mit gewägter Masse eines Drei-Massearten-Sensors, gekennzeichnet durch eine absolute Messung mit technisch praktisch nichts weiter als mit der SI-Basisgröße der Masse mit der gewägten Masse m_o der im Stütz- und Drehlagersystems gelagerten technischen Module des Drei-Massearten-Sensors und mit der SI-Basisgröße der Länge mit der Länge des Dreharmes s_o des Kraftmomentes der Gravitationskraft der gravitierenden schweren Masse der im Stütz- und Drehlagersystems gelagerten technischen Module in der Richtung zur Lotrichtung der Erdanziehungs- und Erdgravitationskraft und mit der Länge des Dreharmes ℓ_o des Kraftmomentes der Trägheitskraft der schwingenden trägen Masse der im Stütz- und Drehlagersystems gelagerten technischen Module mit physikalisch prinzipiell nichts weiter als mit drei zeitunabhängigen Absolutbestimmungen und Meßvorschriften von der Form $$\begin{array}{ccc}{m}_{\text{s}}=m_{\text{o}}\cdot \left[1/\left(1+{\left(s_{\text{o}}/{\mathcal{l}}_{\text{o}}\right)}^2\right)\right]& \text{identisch mit}& m_{\text{s}}=m_{\text{o}}\cdot {\left[1+{\left(s_{\text{o}}/{\mathcal{l}}_{\text{o}}\right)}^2)\right]}^{-1}\end{array}$$

    

    und $$\begin{array}{ccc}{m}_{\text{t}}=m_{\text{o}}\cdot \left[1/\left(1+{\left({\mathcal{l}}_{\text{o}}/{\text{s}}_{\text{o}}\right)}^2\right)\right]& \text{identisch mit}& m_{\text{s}}=m_{\text{o}}\cdot {\left[1+{\left({\mathcal{l}}_{\text{o}}/{\text{s}}_{\text{o}}\right)}^2)\right]}^{-1}\end{array}$$

    

    und $$\begin{array}{ccc}{m}_{\text{o}}=m_{\text{s}}+m_{\text{t}}& \text{identisch mit einer digitalen Zählungseinheit "Eins"}& 1=\frac{m_{\text{s}}}{m_{\text{o}}}+\frac{m_{\text{t}}}{m_{\text{o}}}\end{array};$$

    

    (z.B. ausgeführt mit: m_o= 14,870 [g]; s_o= 113,0 [mm]; ℓ_o= 148.8 [mm];m_s= 9,431 [g]; m_t= 5,439 [g]).
11. Verfahren der Absolutmessung der Erdanziehungs-und Erdgravitationsbeschleunigung g_s und/oder der Anziehungs- und Gravitationskraft m_s·g_s von schwerer Masse der Körper um Erdkörper nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Mikrointervall-Absolutmessung mit Mikrostruktursystemen mit einem Drei-Massearten-Sensor mit der schweren Masse m_s des Drei-Massearten-Sensors mit einer Absolutmessung mit einer Echtzeit- und Absolutmessung mit einer digitalelektronischen Zählung mit einer digitalen Mikrointervall-Zählzahl n = 1,2,3... mit einer digitalelektronischen Absolutpositionierung mit zeitkalibrierten Zeitintervallen nΔt_o mit einem zeitkalibrierten Mikro-Zeitintervall Δt_o und mit einer digitalelektronischen Absolutpositionierung mit längenkalibrierten Längenintervallen nΔx_o mit einem längenkalibrierten Längenintervall Δx_o mit einem damit in einem Mikro-Zeitintervall in Echtzeit gemessenen Längenabstand x_n eines Mikrostrukturelementes des Mikrostruktursystems T2 im Lagerstativ von einem periodischen Anfangs- und/oder Wende- und/oder Ruhe-Intervall in der Längsrichtung der Zentralsymmetrieachse des Sensormodulsystems und mit einem damit in Echtzeit gemessenen Längenabstand x_o-x_n jenes Mikrostrukturelementes von der Lotrichtung und Amplitudenmittelrichtung der Zentralsymmetrieachse des Sensormodulsystems und mit einem damit in Echtzeit gemessenen Winkel-Abstand α_o-α_o von der Lotrichtung und Amplitudenmittelrichtung eines Amplitudenbogenabschnittes (α_o-α_n)·z_o des Positionssignalzeigers des Positionssignalsenders PS des Drei-Massearten-Sensors im Abstand z_o vom Drehungsmittelpunkt des Sensors im Drehlager D1, und von der Lotrichtung und Amplitudenmittelrichtung eines Amplitudenbogenabschnittes (α_o-α_n) ·s_o des Gravitationskraft- und Kraftmomentenmittelpunktes der gravitierenden schweren Masse des Drei-Massearten-Sensors im Abstand s_o vom Drehungsmittelpunkt des Sensors im Drehlager D1, und von der Lotrichtung und Amplitudenmittelrichtung eines Amplitudenbogenabschnittes (α_o-α_n)·ℓ_o des Trägheitskraft- und Kraftmomentenmittelpunktes der schwingenden trägen Masse m_t des Drei-Massearten-Sensors im Abstand ℓ_o vom Drehungsmittelpunkt des Sensors im Drehlager D1, (z.B. ausgeführt mit: m_s·g_s= (402 ± 41) [mN] >> m_o g_o = 146 [mN] mit g_s = (42,63 ± 4,36) m/s² >> g_o =9,8 m/s²)
12. Anordnung und Verfahren der Echtzeit- und Absolutmessung von Zeit, Länge, und Winkel einer Schwingung eines Testkörpers mit gewägter, schwerer, und träger Masse mit Mikrointervallen mit Mikrostruktursystemen, gekennzeichnet durch (1) eine Echtzeit-Mikrointervall-Zeitskala mit einer Mikrointervall-Skala der Zeit mit einer Zeitintervall-Skalaeinheit um wenigstens eine Größenordnung kleiner als eine halbe Schwingungsdauer oder Amplitudendauer des Testkörpers, und (2) eine Absolutpositionierungs-Mikrointervall-Längenskala (2) mit einer Mikrointervall-Skala der Länge mit einer Längenintervall-Skalaeinheit um wenigstens eine Größenordnung kleiner als eine Amplitudenlänge des Testkörpers, und (3) eine Absolutpositionierungs-Mikrointervall-Winkelskala mit einer Mikrointervall-Skala des Winkels um wenigstens um eine Größenordnung kleiner als ein Amplitudenwinkel des Testkörpers, vorzugsweise ausgeführt beispielsweise mit einer Kombination mit Mikrointervall-Messungen mit Mikrostruktursystemen nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche - mit einer Echtzeit-Mikrointervall-Zeitskala (1) mit einem digitalelektronischen Zeitintervall-Skalaeinheiten-Zählungssystem mit einer digital kalibrierten Zeitintervall-Skalaeinheit Δt_o um ein Vielfaches kleiner als eine volle Zeitdauer τ_o einer halben Schwingungsdauer $$\mathrm{\Delta }{\text{t}}_{\text{o}}<<{\mathrm{\tau }}_{\text{o}},$$

    

    - mit einer Absolutpositionierungs-Mikrointervall-Längenskala (2) mit einem digitalelektronischen Längenintervall-Skalaeinheiten-Zählungssystem mit wenigstens einer Längenintervall-Skalaeinheit Δx_o um ein Vielfaches kleiner als eine ganze Amplitudenlänge x in einer Längenintervall-Skalarichtung $$\begin{array}{cc}\mathrm{\Delta }{\text{x}}_{\text{o}}<<\text{x};& \mathrm{\Delta }{\text{y}}_{\text{o}}<<\text{y};\end{array}$$

    

    - mit einer Absolutpositionierungs-Mikrointervall-Winkelskala (3) mit der vorgenannten Echtzeit-Mikrointervall-Zeitskala (1) und der vorgenannten Absolutpositionierungs-Mikrointervall-Längenskala (2) mit einem digitalelektronischen Winkelintervall-Skalaeinheiten-Zählungssystem mit einer Winkelintervall-Skalaeinheit Δα_o in einer Längenintervall-Skalarichtung um ein Vielfaches kleiner als ein ganzer Drehwinkel α des Testkörpers $$\mathrm{\Delta }{\mathrm{\alpha }}_{\text{o}}<<\mathrm{\alpha }\mathrm{.}$$

    

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