DE699272C

DE699272C - Gravimeter

Info

Publication number: DE699272C
Application number: DE1937A0081774
Authority: DE
Inventors: Dr Anton Graf
Original assignee: Askania Werke AG
Current assignee: Askania Werke AG
Priority date: 1937-01-27
Filing date: 1937-01-27
Publication date: 1940-11-26

Description

Gravimeter Die Erfindung betrifft ein Gravirneter mit einer federnd abgestützten Masse sowie mit einer Zusatzeinrichtung zur Ausübung einer bei der Vertikalbewegung der Masse unter dem Einfluß einer Schwereänderung sich mit dieser im gLeichen Sinne ändernden Zusatzkraft in vertikaler Richtung.Gravimeter The invention relates to a Gravimeter with a resilient supported mass as well as with an additional device for exercising a at the Vertical movement of the mass under the influence of a change in gravity with this in the same sense changing additional force in the vertical direction.

Diese Zusatzeinrichtung w.ar bei den bekannten Gravimetern mechanischer Natur. Die Zusatzkraft wurde durch die Wirkung der Schwerkraft auf eine zusätzliche Masse ausgeübt, welche mit der federnd abgestützten eigentlichen Meßmasse mechanisch in Verbindung stand. This additional device was more mechanical with the known gravimeters Nature. The additional force was due to the action of gravity on an additional Mass exerted, which mechanically with the resiliently supported actual measuring mass related.

Demgegenüber wird erfindungsgemäß nun vorgeschlagen, als Zusatzeinrichtung zur Erzeugung der Zusatzkraft ein magnetisches oder elektrisches Feld zu benutzen. In contrast, it is now proposed according to the invention as an additional device to use a magnetic or electric field to generate the additional force.

Gegenüber der bekannten, obenerwähnten Zusatzeinrichtung bringt der Erfindungsgedanke folgende Vorteile: Während die blekannte Verstärkung des Ausschlages im wesentlichen einer linearen Funktion folgt, arbeitet die Zusatz einrichtung gemäß der Erfindung mit einer höhenen Potenz, wodurch die Empfindlichkeit des Gravimeters erhöht wird. Compared to the known, above-mentioned additional device brings the The following advantages of the invention: While the bleed reinforcement of the deflection essentially follows a linear function, the additional device works according to of the invention with a higher power, increasing the sensitivity of the gravimeter is increased.

Zweitens entfällt bei dem Gravimeter gemäß der Erfindung jede mechanische Verbindung zwischen der Zusatzeinrichtung und der federnd abgestützten Masse. Man hat es vielmehr mit einer Kopplung übfer den Luftraum zwischen diesen Teilen zu tun. Man kann auf diese Weise die federnd abgestützte Masse in einfachster Weise arretieren, ohne, wie dies blei den bekannten Gravimtetern der eingangs gekennzeichneten Art der Fall war, eine Deformation oder Beanspruchung irgendwelcher zwischen der Masse und der Zusatzeinrichtung vorgesehener mechanischer Kopplungsglieder befürchten zu müssen. Es sei darauf hingewiesen, daß man bei Gravimetern ein elektromagnetisohes oder -elektrostatisches Feld zur Ausübung von Zusatzkräften an sich bereits benutzt hat, jedoch nicht zur Ausübung von Zusatzkräften im Sinne einer Verstärkung des Ausschlages, sondern für andere, beispielsweise Eichzwecke. Second, the gravimeter according to the invention eliminates any mechanical Connection between the additional device and the resiliently supported mass. Man it has rather a coupling over the air space between these parts to do. In this way, the resiliently supported mass can be set up in the simplest possible way lock without, as is the case with the well-known gravimeters mentioned at the beginning The nature of the case was a deformation or stress of any between that Fear of the mechanical coupling elements provided for the mass and the additional device to have to. It should be noted that gravimeters are an electromagnetic or electrostatic field for Exercise of additional powers per se has already used, but not to exercise additional powers in the sense of a Reinforcement of the deflection, but for other purposes, for example calibration purposes.

Die Zeichnung veranschaulicht schematisch zwei Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes, und zwar zeigt Abb. 1 ein Beispiel für ein magnetisches Feld, Abb. 2 ein solches für ein elektriscbes Feld. The drawing schematically illustrates two exemplary embodiments of the subject matter of the invention, namely Fig. 1 shows an example of a magnetic Field, Fig. 2 such a field for an electrical field.

An einer Schraubenfeder I ist, wie üblich, ein Massenkörper 2 aufgehängt, der sich bei Zunahme der Schwerkraft absenkt und bei Abnahme von der Feder I angehoben wird. As usual, a mass body 2 is suspended from a helical spring I, which lowers when the force of gravity increases and increases when the spring I decreases will.

Diese Vertikalbewegungen sind bei den praktisch in Betracht kommenden Höhenabmes sungen des Gerätes so klein, daß sie auch unter Verwendung optischer Hilfsmittel jedenfalls einer genügend genauen Meßbeobachtung nur sehr schwer zugänglich sind.These vertical movements are the most practical ones Höhenabmes solutions of the device so small that they can also be made using optical In any case, aids are very difficult to access for a sufficiently precise measurement observation are.

Die Ausschläge des Massenkörpers 2 werden nun durch eine Zusatzkraft vergrößert, die nach dem in Abb. I dargestellten Beispiel der Erfindung gemäß durch einen Magneten 3 erzeugt wird. Als Anker für den Magneten 3 ist an der Unterseite des Massenkörpers ein Plättchen 4 aus ferromagnetischen Stoffen angebracht. Weiter ist an dem Körper 2 oder an dem unteren Ende der Feder 1 ein Faden 5 angebracht, der zur Beobachtung der Vertikalausschläge durch ein Mikroskop 6 betrachtet wird. The deflections of the mass body 2 are now due to an additional force enlarged, according to the example of the invention shown in Fig. I by a magnet 3 is generated. As an anchor for the magnet 3 is on the underside of the mass body, a plate 4 made of ferromagnetic materials is attached. Further a thread 5 is attached to the body 2 or to the lower end of the spring 1, which is viewed through a microscope 6 to observe the vertical deflections.

Senkt sich der Körper 2 bei Zunahme der Schwerkraft, so wird der Abstand zum Magneten 3 kleiner und infolgedessen die von diesem ausgeübte Anziehungskraft größer, so daß eine weitere Absenkung des Körpers 2 die Folge ist. Ein Gleichgewicht tritt schließlich dann ein, wenn die durch den Magneten gesteigerte, nach abwärts gerichtete Kraft gleich der vergrößerten Spannung der Feder I ist. If the body 2 lowers as the force of gravity increases, the The distance from the magnet 3 is smaller and, as a result, the attractive force exerted by it larger, so that a further lowering of the body 2 is the result. A balance finally occurs when the downward movement is increased by the magnet directional force is equal to the increased tension of the spring I.

Da die Kraft des Elektromagneten sich nicht linear mit dem Abstand ändert, sondern mit einer höheren Potenz, so läßt sich mit dieser Anordnung eine große Empfindlichkeitssteigerung erreichen. Because the force of the electromagnet is not linear with the distance changes, but with a higher power, with this arrangement a achieve a large increase in sensitivity.

Die Ausfährung nach Abb. 2 arbeitet im Prinzip in derselben Weis'e. Nur tritt hier an die Stelle des Magneten 3 ein durch einen Kondensator 7 dargestelltes elektrostatisches Feld. Die obere Kondensatorplatte kann gegebenenfalls gleichzeitig als Massenkörper dienen. The execution according to Fig. 2 works in principle in the same way. Only here takes the place of the magnet 3, represented by a capacitor 7 electrostatic field. The upper capacitor plate can optionally be used at the same time serve as mass bodies.

Claims

P A T E N T A N S P R U C H: Gravimeter with a spring supported Mass and with an additional device for exercising a vertical movement the mass under the influence of a change in gravity corresponds to this in the same sense changing additional force in the vertical direction, characterized in that the additional device is a magnetic or electric field.