EA011644B1

EA011644B1 - Гравитационный градиентометр

Info

Publication number: EA011644B1
Application number: EA200701551A
Authority: EA
Inventors: Фрэнк Йоахим Ван Канн; Джон Винтерфлад
Original assignee: Текнолоджикал Ресорсиз Пти Лимитед
Priority date: 2005-10-06
Filing date: 2006-08-31
Publication date: 2009-04-28
Also published as: AU2006299724B2; MX2007010301A; NZ560699A; AU2006299729B2; EP1932021A4; AU2006299723B2; AU2006299729A1; EP1932024A1; AU2006299722A1; CN101322046A; WO2007038820A1; CA2598625C; EP1932027A4; NZ560702A; CN101156086B; US20080257038A1; EA200701551A1; CN101322046B; US20100154537A1; BRPI0609471B1

Abstract

Раскрыт гравитационный градиентометр, который имеет датчик в форме брусков (41 и 42), которые установлены на установочном устройстве (5), который имеет первую установочную секцию (10) и вторую установочную секцию (20). Первая гибкая перемычка (33) шарнирно соединяет первую и вторую установочные секции вокруг первой оси. Второй установочный узел имеет первую часть (25), вторую часть (26) и третью часть (27). Части (25 и 26) соединены второй гибкой перемычкой (37), и части (26 и 27) соединены третьей гибкой перемычкой (35). Бруски (41 и 42) установлены в корпусах (45 и 47) и формируют монолитную структуру с корпусами (45 и 47) соответственно. Корпуса (45 и 47) соединены с противоположными сторонами второй установочной секции (20). Бруски (41 и 42) соединены со своими соответствующими корпусами с помощью гибких перемычек (59).

Description

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к гравитационному градиентометру, и, в частности, но не исключительно, к гравитационному градиентометру, предназначенному для использования на воздушных судах. В частности, изобретение можно применять для измерения диагонального и внедиагонального компонентов тензора гравитационного градиента.

Уровень техники

Гравиметры широко используются в геологической разведке для измерения первых производных гравитационного поля Земли. Хотя некоторый прогресс был достигнут при разработке гравиметров, которые могут измерять первые производные гравитационного поля Земли, из-за трудностей с характеризацией пространственных изменений этого поля, вызванных временными флуктуациями ускорения движущегося транспортного средства, такие измерения обычно могут выполняться с достаточной точностью для успешной геологической разведки только при использовании установленных на земле стационарных приборов.

Гравитационные градиентометры (в отличие от гравиметров) используются для измерения второй производной гравитационного поля, и в них применяется датчик, который требуется для измерения разности между гравитационными силами, вплоть до одной части в 10¹² нормальной гравитации.

Обычно такие устройства используются при попытке определения залежей полезных ископаемых, таких как месторождения руды, включая железную руду, и геологических структур, несущих углеводороды.

В международной публикации \УО 90/07131, которая частично принадлежит ассоциированной компании авторов настоящей заявки, раскрывается гравитационный градиентометр. Градиентометр включает в себя систему опор карданного подвеса, содержащую три концентрических кольца, в которых установлено высокочувствительное оборудование. Высокочувствительное оборудование обычно содержит два расположенных на некотором расстоянии друг от друга бруска, соответственно, установленных в экранированных корпусах, и каждый из которых установлен на держателе в виде перемычки. Прибор, раскрытый в этой заявке, является относительно сложным, поскольку включает в себя большое количество деталей, и относительно тяжелым, что является недостатком, в частности, при применении на борту летательных аппаратов.

Сущность изобретения

Изобретение направлено на гравитационный градиентометр, предназначенный для измерения компонентов тензора гравитационного градиента, содержащий датчик, предназначенный для измерения компонентов тензора градиента;

установочный узел, предназначенный для установки датчика, причем установочный узел содержит первую установочную секцию, имеющую основание и первую установочную периферийную стенку, причем периферийная стенка выполнена с множеством вырезов, первая установочная секция выполнена с возможностью установки с вращением вокруг первой оси;

вторую установочную секцию, предназначенную для сочленения с первой установочной секцией, причем вторая установочная секция имеет периферийную стенку; и соединители, продолжающиеся наружу от периферийной стенки, и которые пропущены через соответствующие вырезы в первой установочной секции для установки второй установочной секции и, таким образом, первой установочной секции, с возможностью вращения вокруг второй оси и третьей оси; и в котором соединители предназначены для соединения первой и второй установочных секций в сосуде Дьюара для работы градиентометра в криогенных условиях.

Форма установочного узла в соответствии с этим аспектом изобретения позволяет существенно уменьшить вес колец карданного подвеса, используемых в конструкциях из уровня техники. Таким образом, градиентометры, изготовленные в соответствии с этим аспектом изобретения, имеют существенно уменьшенный вес по сравнению с предыдущими конструкциями.

Предпочтительно первая, вторая и третья оси представляют собой ортогональные оси ζ, х и у.

Предпочтительно соединители содержат продолжающиеся радиально выступы.

В одном варианте выполнения выступы выполнены как единая деталь со второй установочной секцией.

В другом варианте выполнения выступы выполнены отдельно от второй установочной секции и прикреплены ко второй установочной секции.

Предпочтительно, датчик представляет собой первый брусок и второй брусок, установленный поперечно относительно первого бруска, и вторая установочная секция имеет первую, вторую и третью части.

В предпочтительном варианте выполнения изобретения первый брусок соединен с первой установочной секцией, и второй брусок соединен с первой установочной секцией.

Наиболее предпочтительно, когда первый брусок и второй брусок установлены ортогонально друг другу.

Предпочтительно, первая установочная секция имеет первую гибкую перемычку, предназначенную для установки первой установочной секции с возможностью вращения вокруг оси ζ.

- 1 011644

Предпочтительно первая гибкая перемычка разделяет первый установочный узел на первичный установочный участок и вторичный установочный участок, при этом датчик соединен с одним из первичного установочного участка и вторичного установочного участка так, что первичный установочный участок может поворачиваться относительно вторичного установочного участка вокруг первой гибкой перемычки с тем, чтобы, таким образом, шарнирно соединять первую и вторую установочные секции с возможностью поворотного движения вокруг первой оси.

Предпочтительно вторая установочная секция выполнена цилиндрической, и первый разрез сформирован в цилиндрической стенке этой секции для формирования второй гибкой перемычки, которая имеет два участка перемычки, расположенные диагонально противоположно друг другу, и третья гибкая перемычка сформирована в результате второго разреза стенки и сформирована двумя участками перемычки, расположенными диагонально противоположно друг другу, при этом первый разрез разделяет первую и вторую части, и второй разрез разделяет вторую и третью части.

Предпочтительно первая часть имеет установочные выступы, предназначенные для установки установочного узла внутри сосуда Дьюара для работы градиентометра в криогенных условиях.

Предпочтительно первый брусок расположен в первом корпусе, который закреплен на первой установочной секции, при этом брусок соединен с первым корпусом с помощью четвертой гибкой перемычки, обеспечивающей возможность движения относительно первого корпуса в соответствии с гравитационным градиентом.

Предпочтительно второй брусок расположен во втором корпусе, который закреплен на первой установочной секции и соединен с корпусом с помощью пятой гибкой перемычки так, что второй брусок может двигаться относительно корпуса в соответствии с гравитационным градиентом.

Предпочтительно с первым и вторым брусками связаны преобразователи, предназначенные для вывода сигнала, обозначающего движение брусков в соответствии с гравитационным градиентом.

Предпочтительно первый корпус и первый брусок представляют собой монолитную структуру, и второй корпус и второй брусок представляют собой монолитную структуру.

Предпочтительно вторая установочная секция представляет собой монолитную структуру.

В предпочтительном варианте выполнения изобретения предусмотрены исполнительные устройства для перемещения установочного узла вокруг трех ортогональных осей, так чтобы стабилизировать ориентацию датчика во время использования градиентометра.

Предпочтительно исполнительные устройства управляются компьютером.

Предпочтительно предусмотрены линейный и угловой акселерометры.

Краткое описание чертежей

Предпочтительные варианты выполнения изобретения будут описаны в качестве примера, со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых на фиг. 1 схематично представлен градиентометр в соответствии с одним вариантом выполнения изобретения;

на фиг. 2 показан вид в перспективе первого установочного узла, формирующего часть установочного устройства градиентометра в соответствии с предпочтительным вариантом выполнения;

на фиг. 3 - второй установочный узел установочного устройства;

на фиг. 4 - вид снизу установочного узла по фиг. 3;

на фиг. 5 - вид в разрезе вдоль линии 1У-1У, обозначенной на фиг. 3;

на фиг. 6 - вид в разрезе вдоль линии У-У, обозначенной на фиг. 3;

на фиг. 7 - вид собранной структуры;

на фиг. 8 - вид, представляющий датчик, установленный на структуре карданного подвеса;

на фиг. 9 - вид в плане бруска в соответствии с предпочтительным вариантом выполнения;

на фиг. 10 - схема, представляющая управление исполнительным механизмом;

на фиг. 11 - блок-схема, представляющая работу системы вращающегося держателя;

на фиг. 12 - вид градиентометра в соответствии с предпочтительным вариантом выполнения;

на фиг. 13 - вид первого установочного узла в соответствии со вторым вариантом выполнения;

на фиг. 14 - вид части установочного устройства по фиг. 13, который иллюстрирует расположение и протяженность гибкой перемычки первого установочного узла;

на фиг. 15 - вид снизу установочного устройства по фиг. 13;

на фиг. 16 - вид установочного устройства по фиг. 13, включающий второй установочный узел в соответствии со вторым вариантом выполнения;

на фиг. 17 - вид в разрезе сборки, показанной на фиг. 16;

на фиг. 18 - вид снизу в разрезе секции, показанной на фиг. 17;

на фиг. 19 - вид снизу второго установочного узла в соответствии со вторым вариантом выполнения;

на фиг. 20 - вид сверху второго установочного узла по фиг. 19;

на фиг. 21 - вид с покомпонентным представлением деталей второго установочного узла в соответствии со вторым вариантом выполнения;

на фиг. 22 - вид собранного установочного устройства и датчиков в соответствии со вторым вари

- 2 011644 антом выполнения;

на фиг. 23 показан вид в перспективе градиентометра с удаленной внешней частью вакуумного контейнера;

на фиг. 24 - вид в плане корпуса для крепления бруска в соответствии с дополнительным вариантом выполнения изобретения;

на фиг. 25 более подробно показан вид части корпуса по фиг. 24;

на фиг. 26 - вид преобразователя, используемого в предпочтительном варианте выполнения;

на фиг. 27 - вид, аналогичный фиг. 25, но представляющий преобразователь по фиг. 26, установленный на место;

на фиг. 28 - диаграмма, поясняющая схемы, показанные на фиг. 29 и 30;

на фиг. 29 - принципиальная схема, относящаяся к предпочтительному варианту выполнения изобретения, в частности, представляющая использование одного из датчиков в качестве углового акселерометра;

на фиг. 30 - цепь настройки частоты;

на фиг. 31 - вид в разрезе исполнительного устройства в соответствии с одним вариантом выполнения настоящего изобретения;

на фиг. 32 - вид части исполнительного устройства по фиг. 31;

на фиг. 33 - диаграмма, иллюстрирующая балансировку датчиков градиентометра в соответствии с предпочтительным вариантом выполнения; и на фиг. 34 - принципиальная схема датчика калибровки, используемого при балансировке градиентометра.

Осуществление изобретения

На фиг. 1 схематично показан вид гравитационного градиентометра в соответствии с предпочтительным вариантом выполнения изобретения.

Градиентометр, показанный на фиг. 1, содержит сосуд 1 Дьюара с двойными стенками, который закреплен на внешней платформе 2. Внешняя платформа 2 выполнена с возможностью регулировки сосуда Дьюара и, таким образом, содержания сосуда Дьюара вокруг трех ортогональных осей. Внешняя платформа 2 представляет собой общеизвестный элемент, и ее регулировка с помощью соответствующих двигателей или тому подобное также известна. Таким образом, подробное ее описание здесь не будет приведено.

Внутри сосуда Дьюара предусмотрен вакуумный контейнер 3, и в сосуд Дьюара помещен жидкий газ, такой как жидкий гелий Не, что обеспечивает возможность работы градиентометра при криогенной температуре. Сосуд 1 Дьюара закрыт торцевой пластиной 4, которая включает в себя соединители 5а, предназначенные для соединения электрических выводов (не показаны) с внешними компонентами (не показаны).

Контейнер 3 закрыт торцевой пластиной 9, которая включает в себя соединители 5Ь, предназначенные для соединения электрических выводов (не показаны) с соединителями 5а. Градиентометр имеет основной кожух 61, сформированный из двенадцатигранного кольца 62 и полусферических куполов 63 (см. фиг. 12). Внутреннее установочное устройство 5 соединено с кольцом 62. На кольце 62 держатель 65, к которому подведено питание через фланец 9. Укупорка 11 горлышка, сформированная из перегородок 11а, между которыми размещена пена 11Ь, расположена над контейнером 3. Перегородки 11а закреплены на полом стержне 93, который продолжается внутрь контейнера 3 и который также используется для откачки воздуха из контейнера 3.

На фиг. 2 показан первый установочный узел 10 вращающегося установочного устройства 5 (фиг. 7) градиентометра, который содержит основание 12 и вертикальную периферийную стенку 14. Периферийная стенка 14 выполнена с множеством вырезов 16. На основании 12 закреплена втулка 18.

На фиг. 3 и 4 показан второй установочный узел 20, который содержит периферийную стенку 22 и верхнюю стенку 24. Периферийная стенка 22 выполнена с четырьмя выступами 13, предназначенными для соединения установочного узла с кожухом 61. Верхняя стенка 24 и периферийная стенка 22 образуют зазор 28. Периферийная стенка 22 имеет первую часть 25, вторую часть 26 и третью часть 27. Второй установочный узел 20 имеет монолитную цельную структуру, и первая часть 25 сформирована путем выполнения разреза 19 вдоль окружности через периферийную стенку, за исключением мест расположения гибких перемычек, как будет описано ниже. Третья часть 27 сформирована путем выполнения второго разреза 29 вдоль окружности через периферийную стенку 22, за исключением гибких перемычек, которые также будут описаны ниже. Второй установочный узел 20 установлен на первом установочном узле 10 путем установки втулки 18 в зазор 28 и выступов 13 через соответствующие вырезы 16, как показано на фиг. 7.

Первый установочный узел 10 соединен со вторым установочным узлом 20. Первая гибкая перемычка 31 сформирована в первом установочном узле 10 так, что первичный установочный участок установочного узла 10 может поворачиваться вокруг перемычки 31 относительно вторичного установочного участка установочного узла 10. Это будет более подробно описано со ссылкой на второй вариант выполнения, показанный на фиг. 13-21.

- 3 011644

Выступы 13 соединяют установочное устройство 5 в контейнере 3, который, в свою очередь, установлен в сосуде 1 Дьюара для работы градиентометра в криогенных условиях.

Сосуд Дьюара, в свою очередь, установлен на первой внешней платформе для управления поворотом по курсу градиентометра вокруг трех ортогональных осей х, у, ζ. На установочном устройстве 5 установлен датчик 40 (который будет более подробно описан ниже и который, предпочтительно, выполнен в форме квадруполя массы) для более точной регулировки вращения вокруг осей х, у и ζ для стабилизации градиентометра во время выполнения измерений, в частности, когда градиентометр установлен на борту летательного аппарата.

Первая гибкая перемычка 31 обеспечивает возможность движения первого установочного узла 10 относительно второго установочного узла 20 вокруг оси ζ, как показано на фиг. 7.

На фиг. 5 и 6 показаны виды вдоль линий IV и V соответственно, которые, в свою очередь, проведены вдоль разрезов 19 и 29, представленных на фиг. 3. Периферийная стенка 22 может быть разрезана с использованием любого соответствующего режущего инструмента, такого как проволочная пила или тому подобное. На фиг. 5 показана нижняя поверхность 19а, сформированная по разрезу 19. Как можно видеть на фиг. 3 и 5, разрез 19 имеет два перевернутых ν-образных пика 34. Вершина пиков 34 не прорезана и поэтому формирует вторую гибкую перемычку 33, которая соединяет первую часть 25 со второй частью 26. Таким образом, вторая часть 26 выполнена с возможностью шарнирного поворота относительно первой части 25 вокруг оси х, как показано на фиг. 7. Второй разрез 29 показан на фиг. 6, и снова здесь представлена нижняя поверхность 29а, сформированная по линии разреза 29. И снова второй разрез 29 формирует два ν-образных пика 35 и вершины пиков 35 не прорезаны и поэтому формируют третью гибкую перемычку 37, которая соединяет вторую часть 26 с третьей частью 27. Таким образом, третья часть 27 выполнена с возможностью шарнирного поворота вокруг оси у, показанной на фиг. 7.

На фиг. 8 показан датчик 40, установленный на установочном устройстве. Датчик 40 представляет собой датчик типа ортогонального квадрупольного ответчика ОСЯ (ОКО), сформированного из первой массы и второй массы в форме первого бруска 41 и второго бруска 42 (не показанных на фиг. 8), который установлен ортогонально бруску 41, который имеет такую же форму, что и брусок 41.

Брусок 41 сформирован в первом корпусе 45, и брусок 42 сформирован во втором корпусе 47. Брусок 41 и корпус 45 выполнены такими же, как и брусок 42 и корпус 47, за исключением того, что один из них повернут на 90° относительно другого так, что бруски установлены ортогонально. Таким образом, будет описан только корпус 45.

Корпус 45 имеет торцевую стенку 51 и периферийную боковую стенку 52а. Торцевая стенка 51 соединена с кромкой 75 (фиг. 2 и 7) стенки 14 первого установочного узла 10 с помощью винтов или тому подобное (не показаны). Брусок 41 сформирован в результате выреза 57 в стенке 51, за исключением четвертой гибкой перемычки 59, которая соединяет брусок 41 со стенкой 51. Гибкая перемычка показана с увеличением в виде сверху бруска 41 на фиг. 9. Таким образом, брусок 41 выполнен с возможностью поворота относительно корпуса 45 в соответствии с изменениями гравитационного поля. Брусок 42 установлен таким же образом, как описано выше и также может поворачиваться относительно своего корпуса 47 вокруг пятой гибкой перемычки 59, в соответствии с изменениями гравитационного поля. Корпус 47 соединен с основанием 12 (фиг. 2) первого установочного узла 10.

Брусок 41 и корпус 45 вместе с гибкой перемычкой 59 составляют цельную монолитную структуру.

Преобразователи 71 (не показаны на фиг. 2-6) предусмотрены для измерения смещения брусков и для формирования выходных сигналов, обозначающих величину смещения, и, следовательно, измеряют разность гравитационного поля, которую воспринимают бруски.

На фиг. 10 показана блок-схема, представляющая управление исполнительным механизмом для стабилизации градиентометра посредством поворота установочного устройства 5 вокруг трех ортогональных осей (х, у, ζ). Контроллер 50, который может представлять собой компьютер, микропроцессор или тому подобное, выводит сигналы в исполнительные устройства 52, 53, 54 и 55. Исполнительное устройство 52 может поворачивать установочное устройство 5 вокруг оси х, исполнительное устройство 54 может поворачивать установочное устройство 5 вокруг оси у, и исполнительное устройство 53 может поворачивать установочное устройство 5 вокруг оси ζ. Однако, в предпочтительном варианте выполнения два из этих четырех исполнительных устройств 52, 53, 54 и 55 используются для поворота установочных устройств вокруг каждой из осей так, что поворот вокруг каждой из осей обеспечивается с помощью комбинации двух прямолинейных движений, обеспечиваемых двумя исполнительными устройствами. Прямолинейное движение, создаваемое каждым из исполнительных устройств, будет описано со ссылкой на фиг. 31 и 32. Положение установочного устройства 5 отслеживается так, что соответствующая обратная связь может быть предусмотрена для контроллера 50, соответствующие сигналы управления подают в исполнительное устройство для поворота крепления 10, в соответствии с требованиями стабилизации крепления во время движения через воздух внутри самолета или на буксире позади самолета.

Предпочтительный вариант выполнения также включает в себя угловые акселерометры, которые имеют форму, аналогичную брускам 41 и 42, но их форма отрегулирована так, чтобы был получен нулевой квадрупольный момент. Линейные акселерометры представляют собой простые подвесные устрой

- 4 011644 ства с одиночным микрошарниром, который действует, как гибкая петля.

На фиг. 11 показан вид управления с обратной связью, используемой в предпочтительном варианте выполнения.

На фиг. 12 показан вид с вырезом градиентометра, готового для установки в сосуд Дьюара 1 для работы в криогенных условиях, который, в свою очередь, будет установлен на внешней платформе. Хотя на фиг. 2-8 показан градиентометр с брусками 41 и 42, установленными сверху и снизу, инструмент фактически повернут набок (на 90°) так, что бруски 41 и 42 располагаются по торцам, как показано на фиг. 12.

На фиг. 12 представлено установочное устройство 5, помещенное внутрь кожуха 61, сформированного кольцом 62 и прозрачными полусферическими торцами 63. Кольцо 62 имеет соединители 69, предназначенные для соединения внутренних проводов разводки от преобразователей 71 (см. фиг. 8) и электронных компонентов (СКИУ, сверхпроводящее квантовое интерференционное устройство), установленных в кожухе 61 с соединителями 5Ь (фиг. 1).

Преобразователи 71 измеряют угол перемещения брусков 41 и 42, и схема управления (не показана) выполнена с возможностью измерения разности между ними.

Коррекция ошибки может выполняться в цифровом виде на основе преобразованных в цифровую форму сигналов от акселерометров и датчика температуры.

Преобразователи 71 представляют собой преобразователи на основе СКИУ, и коррекция ошибки становится возможной благодаря большому динамическому диапазону и линейности преобразователей на основе СКИУ.

На фиг. 13-21 показан второй вариант выполнения, в котором аналогичные части обозначают те же компоненты, которые были описаны выше.

В данном варианте выполнения первый установочный узел 10 выполнен с вырезами 80, которые фактически формируют пазы для установки выступов (не показаны), которые соединены с установочным узлом 10 внутри вырезов 80 и также со вторым установочным узлом 20, показанным на фиг. 19-21. В этом варианте выполнения выступы выполнены как отдельные компоненты так, что они могут быть сделаны меньшими по размеру и, более просто, затем вырезаются во второй установочной секции 20, которая формирует вторую гибкую перемычку 33 и третью гибкую перемычку 37.

На фиг. 13 разрез 87 выполнен так, что он образует часть 18а втулки 18. Разрез 87 затем продолжается радиально внутрь в позиции 88 и затем вокруг центральной секции 18с, как показано по разрезу 101. Разрез 101 затем входит в центральную секцию 18с вдоль линий 186 и 18е разреза, образуя сердцевину 18Г. Сердцевина 18Г соединена с центральной секцией 18с с помощью гибкой перемычки 31, которая представляет собой не прорезанную часть между линиями 18е и 186 разреза. Часть 10а, таким образом, формирует первичный установочный участок установочного узла 10, который отделен от вторичного установочного участка 10а установочного узла 10, за исключением места, в котором участок 18а соединяется с участком 10а гибкой перемычкой 31. Часть 18а фактически формирует ось, которая обеспечивает возможность вращения части 18а относительно части 10а, в направлении ζ вокруг гибкой перемычки 31.

Как показано на фиг. 14, линия 88 разреза расширяется наружу от верхнего торца, показанного на фиг. 14, до нижнего торца, и сердечник 18с расширяется наружу с соответствующей формой, как лучше всего показано на фиг. 17.

Как можно видеть на фиг. 13-18, первый установочный узел 10 выполнен восьмиугольным по форме, а не круглым, как в предыдущем варианте выполнения.

На фиг. 19-21 показан второй установочный узел 20. На фиг. 16 показан второй установочный узел 20, установленный внутри первого установочного узла 10. Как лучше всего показано на фиг. 19 и 20, второй установочный узел 20 выполнен с вырезами 120, которые совмещаются с вырезами 80 для вставки в них выступов (не показаны). Выступы могут быть привинчены, ко второму установочному узлу 20, болтами, которые пропущены через выступы и в отверстия 121 для болтов. Выступы (не показаны) устанавливают на установочном узле 20 прежде, чем установочный узел 20 будет закреплен на первом установочном узле 10.

В варианте выполнения, показанном на фиг. 19 и 20, пики 34 и перевернутые пики 35 выполнены сглаженными, а не У-образными, как в предыдущем варианте выполнения.

В данном варианте выполнения на верхней стенке 24 предусмотрено центральное отверстие 137 и два соединительных отверстия 138а. Три меньших отверстия 139а предусмотрены для облегчения выталкивания корпуса 45 из части 18а, в случае, если требуется разборка. Когда второй установочный узел 20 расположен внутри первого установочного узла 10, верхняя часть центральной секции 18с выступает через отверстие 137, как лучше всего показано на фиг. 16. Установочный узел 20 может быть затем соединен с установочным узлом 10 с помощью креплений, которые проходят через отверстия 138 и соединяются в отверстиях 139Ь (см. фиг. 13) в части 18а.

Таким образом, когда первый корпус 45 и связанный с ним брусок 41 соединены с кромкой 75 установочного узла 10, и второй корпус 47 соединен с основанием 12, корпуса 45 и 47 и связанные с ними бруски 41 и 42, таким образом, могут двигаться вокруг трех ортогональных осей, определенных гибкой перемычкой 31, гибкой перемычкой 33 и гибкой перемычкой 37.

Как лучше всего видно на фиг. 21, на которой представлен вид с покомпонентным изображением

- 5 011644 трех частей 25, 26 и 27, которые составляют второй установочный узел 20, зазор продолжается через установочный узел 20, который сформирован с отверстием 137, отверстием 138 и отверстием 139. Следует понимать, что установочный узел 20, показанный на фиг. 21, имеет монолитную структуру и показан с покомпонентным представлением только для того, чтобы ясно иллюстрировать расположение гибких перемычек 33 и 35. Очевидно, что гибкая перемычка 33, показанная на фиг. 21, соединяется с частью 26, и гибкая перемычка 35, показанная на фиг. 21, соединяется с частью 27. Отверстия 137, 138 и 139 образуют проход, через который может продолжаться ось первого участка 18а первого установочного узла 10, когда второй установочный узел 20 расположен внутри первого установочного узла 10.

Таким образом, когда второй установочный узел 20 закреплен на части 18а, второй установочный узел 20 может поворачиваться вместе с первой частью 10а первого установочного узла 10 вокруг оси ζ, определенной гибкой перемычкой 31, в то время как второй участок, сформированный частью 18а, остается неподвижным. Движение вокруг осей х и у достигается благодаря поворотному движению второго установочного узла 20 вокруг гибких перемычек 33 и 35, как описано выше.

На фиг. 22 показаны линейный и кольцевой акселерометры 90, закрепленные на корпусах 45 и 47.

Гравитационный градиент придает крутящий момент жесткому телу и с любым распределением массы, при условии, что он имеет ненулевой квадрупольный момент. Для плоского тела, установленного в плоскости х-у и вращаемого вокруг оси ζ, квадруполь представляет собой разность между моментами инерции в направлениях х и у. Таким образом, квадрат или круг имеет нулевой квадрупольный момент, в то время как прямоугольник имеет ненулевое значение.

Образующийся крутящий момент представляет собой то, что составляет сигнал, измеряемый градиентометром.

Существует два динамических возмущения, которые также могут создавать крутящие моменты и, следовательно, представляют собой источники ошибки.

Первый представляет собой линейное ускорение.

Он создает крутящий момент, если центр инерции не точно расположен в центре вращения, то есть брусок является несбалансированным. Бруски 41 и 42 сбалансированы насколько это возможно (используя установочные винты для регулировки положения центра инерции), но этого не достаточно, поэтому остается остаточная ошибка. Эта ошибка может быть скорректирована путем измерения линейного ускорения и с использованием его для цифрового вычитания части ошибки сигнала.

Второй представляет собой угловое движение.

Существуют два аспекта углового движения, каждый из которых создает разную ошибку.

Первый аспект представляет собой угловое ускорение.

Угловое ускорение создает крутящий момент в распределении массы через ее момент инерции (даже если квадрупольный момент равен нулю). Он составляет чрезвычайно большую ошибку, и для противодействия ему используются две предпочтительные методики.

Первая состоит в использовании внутренней стабилизации вращения. Она представлена в блоксхеме, показанной на фиг. 10. Здесь Но(§) представляет датчик в сборке, вращающийся вокруг установочного устройства 5 (как на фиг. 9). Блок Л(§) представляет собой исполнительное устройство, которое обеспечивает крутящий момент обратной связи для обеспечения стабилизации подавления сторонних возмущений. Т(§) представляет датчик (или преобразователь), который измеряет эффект стороннего возмущения. Он представляет собой угловой акселерометр. Использование угловых акселерометров для управления вращением является необычным - обычно используют гиродатчики и/или сильно демпфированные измерители наклона, но в данном случае угловые акселерометры лучше, поскольку ошибка пропорциональна возмущению углового ускорения.

Во-вторых, используют погашение синфазной помехи СМВК (КПСП, коэффициент подавления синфазной помехи), по этой причине требуется использовать 2 ортогональных бруска. Для двух брусков крутящий момент ошибки, создаваемой при угловом ускорении, направлен в том же направлении, но сигнальный крутящий момент, создаваемый под действием гравитационного градиента, направлен в противоположном направлении.

Поэтому, путем измерения разности отклонения между двумя брусками обеспечивается измерение градиента, а не углового ускорения.

Таким образом, предусмотрены два отдельных угловых акселерометра 90 (обозначены 90' на фиг. 22 для простоты идентификации). От двух пар ОКО брусков 41 и 42 получают два независимых выходных сигнала. Первый пропорционален разности в отклонении, на основе которого получают сигнал градиента, и второй пропорционален сумме их отклонений, которая пропорциональна угловому ускорению, и образует датчик для управления вращением вокруг оси Ζ.

Для осей х и у требуются отдельные угловые акселерометры. Стабилизация вращения вокруг этих осей требуется, поскольку оси поворота двух брусков не являются точно параллельными и также позволяет противодействовать второй форме ошибке, образующейся в результате углового возмущения, описанного ниже.

Второй аспект составляет угловая скорость.

Угловая скорость создает центробежные силы, которые также представляют источник ошибки.

- 6 011644

Внутренняя стабилизация вращения, обеспечиваемая исполнительными устройствами, уменьшает угловое движение так, что ошибка становится меньше 1 Этвеш.

На фиг. 23 показан основной кожух 61 и соединитель 69 с удаленными полусферическими торцами.

На фиг. 24 показан вид в плане корпуса 45 в соответствии с еще одним дополнительным вариантом выполнения изобретения. Как можно видеть на фиг. 24, корпус 45 выполнен круглым, а не восьмиугольным, как в случае варианта выполнения по фиг. 8.

В корпусе 45 закреплен брусок 41, так же, как описано выше, с помощью гибкой перемычки 59, которая расположена в центре инерции бруска 41. Брусок 41 имеет форму шеврона, хотя в данном случае форма шеврона несколько отличается от формы, используемой в более ранних вариантах выполнения, и имеет более закругленную кромку 41е, расположенную напротив гибкой перемычки 59, и корытообразную секцию 4Н, 41д и 4111 стенки рядом с гибкой перемычкой 59. На торцах бруска 41 выполнены резьбовые каналы 300 для винтов, в которые вставлены винтовые резьбовые элементы 301, которые могут быть выполнены в форме пробок, такие как регулировочные винты или тому подобное. Каналы 300 совмещены с отверстиями 302 на периферийной стенке 52а корпуса 45. Каналы 302 обеспечивают доступ к пробкам 301 при использовании отвертки или другого инструмента, что позволяет завинчивать и вывинчивать пробки 301 в канал 300 для регулировки их положения в канале, для балансировки массы 41, так, чтобы центр тяжести находился на гибкой перемычке 59.

Как показано на фиг. 24, каналы 300 расположены под углом 45° к горизонтали и вертикали, как показано на фиг. 24. Таким образом, два канала 302, показанные на фиг. 24, расположены под прямыми углами относительно друг друга.

На фиг. 24 также показаны зазоры 305, предназначенные для вставки в них преобразователя 71, который требуется для отслеживания смещения бруска 41 и формирования сигналов, передаются в устройство СКИУ. Обычно преобразователь выполнен в форме катушки и, когда брусок 41 немного перемещается под действием разности сил тяжести, на концах бруска возникает изменение емкости, которое изменяет ток, протекающий через катушку, в результате чего формируется сигнал, обозначающий движения бруска 41.

На фиг. 25 показан более подробный вид части корпуса по фиг. 24, представляющий зазоры 305. Как можно видеть на фиг. 25, зазоры 305 выполнены с буртиками 401, которые формируют канавки 402. Пружина 403 установлена рядом с поверхностью 406.

На фиг. 26 показан преобразователь 71. Преобразователь 71 сформирован из, в общем, прямоугольной пластины 410 из макора (механически обрабатываемая стеклокерамика), в которой выполнено круглое утолщение 407. Катушка 408 намотана вокруг утолщения 407 и может удерживаться на месте с помощью полимерного материала или тому подобное. Катушка 408 может представлять собой многослойную или однослойную катушку.

На фиг. 27 показано расположение пластины 410 в зазоре 305, в котором пластина помещается в канавки 402 и прижимается с помощью пружины 403 к буртикам 401 так, что пластина 410 удерживается на месте, и катушка 408 располагается рядом со стороной поверхности 41а кромки бруска 41.

Таким образом, катушка 408 и брусок 41 формируют ЬС цепь, в результате чего при движении бруска 41 ток, протекающий через катушку 408, изменяется.

Как можно видеть на фиг. 24, четыре преобразователя 71 расположены рядом с торцами бруска 41. В другом корпусе 47 также установлены четыре преобразователя, расположенные рядом с бруском 42. Таким образом, в градиентометре предусмотрены восемь преобразователей 71.

На фиг. 28 показана схема брусков 41 и 42, представляющая их в конфигурации во время использования. Преобразователи, которые расположены в зазорах 305, обозначены ссылочными позициями 71а-71е так же, как и на принципиальных схемах, показанных на фиг. 29 и 30.

Как показано на фиг. 29 и 30, преобразователи 71а и 71Ь, связанные с бруском 41, и преобразователи 71 д и 711т связанные с бруском 42, используются для обеспечения измерения гравитационного градиента.

На входные выводы 361 подают входной ток в сверхпроводящие схемы, показанные на фиг. 29. Тепловые переключатели, которые могут быть выполнены в форме резисторов 362, предусмотрены и используются для исходной установки сверхпроводимости тока в цепи. Тепловые переключатели 362 первоначально включаются в течение очень короткого периода времени для нагрева тех частей цепи, в которых расположены резисторы 362, для вывода этих частей цепи из сверхпроводящего состояния. Ток затем может быть пропущен по сверхпроводящей цепи, и когда тепловые переключатели, сформированные резисторами 362, выключают, соответствующие части цепи снова становятся сверхпроводящими, в результате чего ток может циркулировать через цепи, и при этом на них влияет любое изменение, связанное с движением брусков 41 и 42 под действием градиента гравитации и углового ускорения, как будет описано ниже.

Преобразователи 71а, 71Ь, 71д и 7111 соединены параллельно с линией 365 цепи и линией 366 цепи, которые соединены со СКИУ 367.

Таким образом, когда бруски 41 и 42 вращаются вокруг своих соответствующих гибких перемычек, бруски 41 и 42, например, приближаются ближе к преобразователю 71а и поэтому удаляются дальше от

- 7 011644 преобразователя 71Ь. и ближе к преобразователю 711. и также дальше от преобразователя 71д. соответственно. В результате изменяется ток. протекающий через преобразователи. и эти токи фактически вычитаются друг из друга для получения сигналов. обеспечивающих измерение градиента гравитации.

Как показано на фиг. 31. преобразователи 71с и 716 формируют отдельную цепь. и их используют для настройки частоты бруска 41 и преобразователей 71а и 71Ь. Аналогично. преобразователи 71е и 71ί используют для настройки частоты бруска 42 и преобразователей 71д и 7111. Настройка частоты брусков является важной. поскольку бруски должны быть идентичны. с тем. чтобы погасить угловые ускорения. Схемы настройки частоты. поэтому. обеспечивают возможность электронной настройки брусков для согласования их резонансных частот и для достижения режима режекции так. чтобы каждый из брусков функционировал идентично.

Преобразователи 71а. 71Ь. 71д и 711 также используются для формирования угловых акселерометров для измерения углового смещения установочного устройства 5. в результате чего могут быть получены сигналы обратной связи для компенсации углового смещения.

С этой целью линия 366 соединена с преобразователем 370. Полярность сигналов от преобразователей 71а и 71Ь. и 71д. и 711 изменяют на противоположную. в результате чего выходной сигнал преобразователя 370 в линиях 371 и 372 представляет собой сумму сигналов. а не их разность. как в случае. когда измеряют градиент. в результате чего сумма сигналов дает меру углового смещения брусков. Выходы 371 и 372 соединены с устройством 375 СКИУ. которое обеспечивает меру углового ускорения. которое можно использовать в цепи по фиг. 10. для получения сигналов компенсации для стабилизации установочного устройства 5.

Таким образом. в соответствии с предпочтительным вариантом выполнения изобретения. угловые акселерометры 90' обеспечивают измерение углового ускорения. например. вокруг осей х и у. и угловые акселерометры. сформированные брусками 41 и 42 и преобразователями 71а. 71Ь. 71д и 711. обеспечивают измерение углового ускорения вокруг. например. оси ζ.

На фиг. 31 и 32 показано исполнительное устройство. предназначенное для приема сигналов управления. для регулирования установочного устройства в соответствии с угловым смещением установочного устройства 5.

Исполнительное устройство. показанное на фиг. 31 и 32. схематично представлено на фиг. 10 и обозначено ссылочными позициями 52. 53. 54 и 55. Все исполнительные устройства выполнены одинаково. и на фиг. 31 и 32 будут описаны со ссылкой на исполнительное устройство 52. которое обеспечивает регулировку вокруг оси х. показанной на фиг. 10.

Исполнительное устройство 52. показанное на фиг. 31. имеет корпус 310 в виде полого диска. который имеет установочную скобу 311. предназначенную для соединения корпуса 310 в форме диска с установочным устройством 5. Корпус 310 в виде полого диска. таким образом. образует внутреннюю камеру

312. в которой расположена пластина для закрепления катушки в форме диска 313. Диск 313 имеет широкую секцию втулки 314 и две кольцевые поверхности 315 и 316. на которых вокруг втулки 314 намотаны катушки А1 и А2.

В диске 313 также предусмотрены радиальный канал 319 и отверстие 320 во внешней кромке диска

313. которое соединено с каналом 319. Отверстие 321 предусмотрено на втулке 314 и соединено с каналом 319. и продолжается до полого стержня 328. который расположен в трубке 330. Стержень 330 закреплен на диске 313. а также на раме 340 держателя. которая закреплена на основном кожухе 61 (не показан на фиг. 31). Трубка 330 соединена с корпусом 310 диска для движения с корпусом 310 относительно диска 313. стержня 328 и рамы 340.

Обмотка А1. предусмотренная на стороне 315. имеет вывод 331. который пропущен через отверстие 320 и затем через канал 319 в отверстие 321. и затем через трубку 328 вправо. как показано на фиг. 31. Вывод 332 другого конца обмотки А1 пропущен через отверстие 321 и через полый стержень 328 также вправо. так что ток можно подавать в обмотку А1 через выводы 331 и 332.

Вторая обмотка А2. установленная на стороне 316. имеет вывод 333. который пропущен через радиальное отверстие 334 и канал 345 в диске 313 и затем через отверстие 337 в трубку 328 и влево на фиг. 31. Другой конец обмотки А2 имеет вывод 338. который пропущен через отверстие 337 в трубку 328 и влево по фиг. 31. Таким образом. ток может протекать через обмотку А2 по выводам 333 и 338.

Когда к обмоткам А1 и А2 подключают питание. или ток. протекающий через обмотки. изменяется. корпус 310 диска движется относительно диска 313 и рамы 340 и. поскольку корпус 310 диска соединен с установочным устройством 5 с помощью скобы 311. в случае исполнительного устройства 52 обеспечивается регулировка установочного устройства 5. Движение корпуса 310 диска обычно представляет собой продольное движение (то есть. линейное движение) в направлении оси трубки 330 и стержня 328. Для облегчения такого движения между концами стержня 330 и рамой 340. вокруг диска 313 предусмотрен промежуток. Скоба 311 смещена относительно гибкой перемычки (такой как гибкая перемычка 37). в результате чего движение корпуса 310 придает крутящий момент первой части 25 установочного устройства 5. что обеспечивает вращение части 25 вокруг гибкой перемычки 37.

В предпочтительном варианте выполнения изобретения четыре исполнительных устройства предусмотрены для обеспечения фактической регулировки вокруг различных осей. и гибкие перемычки. и ис

- 8 011644 полнительные устройства работают в комбинации, в соответствии с сигналами, принимаемыми от угловых акселерометров, для поддержания стабильности установочного устройства 5, при использовании градиентометра.

Для работы градиентометра в криогенных условиях, установочное устройство 5, корпуса 45 и 47, бруски 41 и 42, корпус 310 в виде полого диска, катушки и электрические выводы, указанные выше, изготовлены из сверхпроводящего материала, такого как ниобий.

В вариантах выполнения изобретения, в случае, когда градиентометр не работает в криогенных условиях, компоненты могут быть изготовлены из других материалов, таких как алюминий.

Угловые акселерометры 90' имеют нулевой квадрупольный момент, что означает, что центр инерции совпадает с гибкой перемычкой и что, следовательно, они являются не чувствительными ни к градиенту гравитации, ни к центробежной силе. Линейные акселерометры 90 (фиг. 22) также могут быть предусмотрены. Линейные акселерометры 90 не обеспечивают активную компенсацию, но они могут использоваться для коррекции конечных измеренных данных градиента. Таким образом, данные, получаемые при измерении линейного ускорения, могут быть записаны и могут использоваться при последующей обработке.

Один или оба бруска 41 и 42 также можно использовать как угловой акселерометр для измерения углового смещения установочного устройства 5, что позволяет генерировать соответствующие сигналы обратной связи для компенсации такого смещения под управлением с помощью исполнительных устройств, описанных выше.

В предпочтительном варианте выполнения предусмотрены четыре угловых акселерометра, при этом два угловых акселерометра сформированы брусками 41 и 42. Использование четырех акселерометров, установленных под углами 45° относительно друг друга, обеспечивают возможность регулировки вокруг осей х, у и ζ, в любой момент времени используя крутящий момент, передаваемый от двух или больше исполнительных устройств.

Диск 310 предотвращает выход потока от обмоток \У1 и \У2 из исполнительного устройства, причем возможность выхода потока за пределы исполнительного устройства также существенно ограничивается, благодаря тому, что выводы 331 и 332, и 333, и 338 выведены из исполнительного устройства через удлиненную трубку 330.

Таким образом, паразитные магнитные поля, которые могут отрицательно повлиять на работу прибора, не генерируются исполнительным устройством и поэтому не влияют на чувствительность или работу прибора.

Трубка 330 предпочтительно имеет отношение длины к диаметру по меньшей мере 10:1.

Пластина 316 в форме диска, предпочтительно, изготовлена из макора, и корпус 310 в виде полого диска сформирован из двух частей 310а и 310Ь. Часть 310Ь формует панель крышки, которая обеспечивает возможность размещать диск 313 в камере 312, и затем корпус 310 диска закрывается путем помещения пластины 310Ь на место.

Способ обеспечения баланса брусков 41 и 42 будет описан со ссылкой на фиг. 33 и 34. Пара датчиков перемещения, сформированных конденсаторами 400 и 401, предусмотрена с двумя основными целями:

1. Измерения остаточной чувствительности к линейному ускорению для каждого из брусков 41 (и 42), что позволяет механически балансировать бруски, используя установочные винты 301, описанные со ссылкой на фиг. 24, перед работой при низких температурах; и

2. Измерения чувствительности к индуцированному линейному ускорению каждого из брусков 41 и 42.

Бруски 41 и 42 в своих соответствующих корпусах поворачивают на 360° в настроечном приспособлении (не показано). Это обеспечивает диапазон ускорений 2 д_Е, которые обычно в 100 раз больше, чем ускорения, обычно придаваемые при низких температурах. Типичное требование состоит в том, чтобы конденсаторы 400 и 401 обеспечивали возможность регистрировать 0,1 нм в течение периода 1-20 мин. Пара конденсаторов 400 и 401 требуется для каждого бруска для обеспечения возможности различать некоторый дрейф датчиков, поскольку поворот бруска 41 приводит к тому, что емкость одного конденсатора 400 увеличивается и другого конденсатора 401 уменьшается, на одну и ту же величину, как показано на фиг. 33, в то время как тепловое расширение приводит к увеличению выходных сигналов обоих конденсаторов 400 и 401. Конденсаторы 400 и 401 остаются на месте, даже при том, что они не используются при низких температурах, и поэтому их компоненты должны быть немагнитными, чтобы они не создавали помеху работе градиентометра и, в частности, расположенным рядом с ними сверхпроводящим цепям.

На фиг. 33 показано, что при повороте бруска 41, промежуток, применяемый к конденсатору 400 уменьшается и промежуток конденсатора 401 увеличивается.

Конденсаторы 400 и 401 сформированы стороной 41а бруска 41 (и соответствующей стороной другого бруска 42), и вторыми пластинами 405, которые расположены на некотором расстоянии от стороны 41а. Промежуток между пластинами соответствующих конденсаторов 400 и 401 обычно должен быть установлен равным приблизительно 1 часть на тысячу.

На фиг. 34 показана калибровочная схема, применяемая для конденсатора 400. Схема для другого

- 9 011644 конденсатора 401 выполнена идентично.

Конденсатор 400 вместе с индуктивностью 410 формируют резонансный контур с большим коэффициентом добротности.

Индуктивность 410 и конденсатор 400 подключены параллельно конденсаторам 411 и 412 и соединены через конденсатор 413 с усилителем 414. Выход усилителя 414 подключен к частотомеру 415 и также присоединен через цепь обратной связи к точке соединения конденсаторов 412 и 411 с помощью линии 416. Конденсатор 400, поэтому, определяет рабочую частоту усилителя 414, которую можно считывать с высокой точностью.

Если брусок 41 не сбалансирован, частотомер 415 проявляет тенденцию дрейфа показаний, из-за несбалансированности бруска. Брусок можно балансировать путем перемещения настроечных винтов 301 внутрь и наружу из массы, как описано выше, пока не будет обеспечен баланс. Усилитель 414 затем может быть отсоединен от частотомера 415, в результат чего градиентометр может быть установлен внутри сосуда 1 Дьюара вместе с другими деталями схемы, показанными на фиг. 34 на место.

Поскольку модификации в пределах сущности и объема изобретения могут быть непосредственно выполнены специалистами в данной области техники, следует понимать, что настоящее изобретение не ограничивается конкретным вариантом выполнения, описанным выше в качестве примера.

В формуле изобретения, которая следует далее, и в предыдущем описании изобретения, за исключением случаев, когда контекст требует другого, в описании и в соответствии с необходимым смыслом, слово содержать или его вариации, такие как содержит или содержащий, используются во включающем смысле, то есть обозначают присутствие указанных свойств, но не исключают присутствие или возможность добавления других свойств в различных вариантах выполнения изобретения.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Гравитационный градиентометр, предназначенный для измерения компонентов тензора гравитационного градиента, содержащий датчик, предназначенный для измерения компонентов тензора градиента;

установочное устройство, предназначенное для крепления датчика, причем установочное устройство содержит первую установочную секцию, имеющую основание и первую установочную периферийную стенку, причем периферийная стенка выполнена с множеством вырезов, первая установочная секция выполнена с возможностью установки с вращением вокруг первой оси;

вторую установочную секцию, предназначенную для сочленения с первой установочной секцией, причем вторая установочная секция имеет периферийную стенку; и соединители, продолжающиеся наружу от периферийной стенки, которые пропущены через соответствующие вырезы в первой установочной секции для установки второй установочной секции и, таким образом, первой установочной секции с возможностью вращения вокруг второй оси и третьей оси; и в котором соединители предназначены для соединения первой и второй установочных секций в сосуде Дьюара для работы градиентометра в криогенных условиях.
2. Гравитационный градиентометр по п.1, в котором первая, вторая и третья оси представляют собой ортогональные оси ζ, х и у.
3. Гравитационный градиентометр по п.1, в котором соединители содержат радиально продолжающиеся выступы.
4. Гравитационный градиентометр по п.3, в котором выступы выполнены как цельная деталь со второй установочной секцией.
5. Гравитационный градиентометр по п.3, в котором выступы выполнены отдельно от второй установочной секции и прикреплены ко второй установочной секции.
6. Гравитационный градиентометр по п.1, в котором датчик представляет собой первый брусок и второй брусок, установленный поперечно относительно первого бруска, и вторая установочная секция имеет первую, вторую и третью части.
7. Гравитационный градиентометр по п.6, в котором первый брусок соединен с первой установочной секцией, и второй брусок соединен с первой установочной секцией.
8. Гравитационный градиентометр по п.6, в котором первый брусок и второй брусок расположены ортогонально друг другу.
9. Гравитационный градиентометр по п.1, в котором первая установочная секция имеет первую гибкую перемычку, предназначенную для установки первой установочной секции с возможностью вращения вокруг оси ζ.
10. Гравитационный градиентометр по п.9, в котором первая гибкая перемычка разделяет первый установочный узел на первичный установочный участок и вторичный установочный участок, при этом датчик соединен с одним из первичного установочного участка и вторичного установочного участка так, что первичный установочный участок может поворачиваться относительно вторичного установочного участка вокруг первой гибкой перемычки с тем, чтобы, таким образом, шарнирно соединять первую и

- 10 011644 вторую установочные секции с возможностью поворотного движения вокруг первой оси.
11. Гравитационный градиентометр по п.10, в котором вторая установочная секция выполнена цилиндрической, и первый разрез сформирован в цилиндрической стенке секции для формирования второй гибкой перемычки, которая имеет два участка перемычки, расположенные диагонально противоположно друг другу, и третья гибкая перемычка сформирована в результате второго разреза стенки и сформирована двумя участками перемычки, расположенными диагонально противоположно друг другу, при этом первый разрез разделяет первую и вторую части, и второй разрез разделяет вторую и третью части.
12. Гравитационный градиентометр по п.11, в котором первая часть выполнена с установочными выступами, предназначенными для установки установочного узла внутри сосуда Дьюара для работы градиентометра в криогенных условиях.
13. Гравитационный градиентометр по п.6, в котором первый брусок расположен в первом корпусе, который закреплен на первой установочной секции, при этом брусок соединен с первым корпусом с помощью четвертой гибкой перемычки, обеспечивающей возможность движения относительно первого корпуса в соответствии с гравитационным градиентом.
14. Гравитационный градиентометр по п.13, в котором второй брусок расположен во втором корпусе, закрепленном на первой установочной секции, и соединен с корпусом с помощью пятой гибкой перемычки так, что второй брусок может двигаться относительно корпуса в соответствии с гравитационным градиентом.
15. Гравитационный градиентометр по п.6, в котором с первым и вторым брусками связаны преобразователи, предназначенные для вывода сигнала, обозначающего движение брусков в соответствии с гравитационным градиентом.
16. Гравитационный градиентометр по п.13, в котором первый корпус и первый брусок представляют собой монолитную структуру, и второй корпус и второй брусок представляют собой монолитную структуру.
17. Гравитационный градиентометр по п.1, в котором вторая установочная секция имеет монолитную структуру.
18. Гравитационный градиентометр по п.1, в котором предусмотрены исполнительные устройства для перемещения установочного узла вокруг трех ортогональных осей, для стабилизации ориентации датчика во время использования градиентометра.
19. Гравитационный градиентометр по п.18, в котором исполнительные устройства управляются компьютером.
20. Гравитационный градиентометр по п.1, в котором предусмотрены линейный и угловой акселерометры.