RU2187829C1

RU2187829C1 - Clinometer

Info

Publication number: RU2187829C1
Application number: RU2001109540A
Authority: RU
Inventors: Д.Г. Гриднев; Х.Д. Канониди; К.Х. Канониди
Original assignee: Объединенный институт физики Земли им. О.Ю.Шмидта РАН
Priority date: 2001-04-11
Filing date: 2001-04-11
Publication date: 2002-08-20

Abstract

FIELD: geophysical instrumentation to record tide and tectonic deformation of Earth's crust, to predict earthquakes, to search for and outline deposits. SUBSTANCE: invention can also be employed for geophysical monitoring of waterdevelopment works and other industrial structures. Clinometer includes base, frame with conical pinches which upper end is made fast to base and which lower end is joined to upper end of assembly mount placed vertically. Pendulum installed horizontally is suspended from assembly mount by means of springy filaments. Frame is mounted horizontally and in parallel to axis of pendulum. Key unit for calibration against basic standard in the form of three permanent magnets put on technological bar horizontally and perpendicular to axis of pendulum and two solenoids connected in series and located on center permanent magnet uniaxially to its axis is attached to end of pendulum. Extreme permanent magnets have same magnetic moments. Solenoids are made fast to frame with use of technological bar. Additional unit for calibration against basic standard coming in the form of sealed capillary housing permanent magnet and solenoid wound on it is made fast to lower end of assembly mount by means of technological bar and is placed horizontally and perpendicular to axis of pendulum. Unit of photoelectric converter of angular displacement of pendulum comprises illuminator, mirror placed vertically on pendulum, electron unit which output is connected to recorder. EFFECT: increased measurement accuracy, potential for determination of scale of recording of clinometer. 1 dwg

Description

Изобретение относится к области геофизического приборостроения и может быть использовано для регистрации приливных и тектонических деформаций земной поверхности, прогнозирования землетрясений, при поиске и оконтуривании нефтегазовых месторождений и геофизическом мониторинге крупных гидросооружений и других промышленных объектов. The invention relates to the field of geophysical instrumentation and can be used to register tidal and tectonic deformations of the earth's surface, earthquake prediction, when searching and contouring oil and gas fields and geophysical monitoring of large hydraulic structures and other industrial facilities.

Известен наклономер, включающий основание, чувствительную систему, состоящую из маятника с зеркалом на подвесе, фотопреобразователь, устройство для эталонирования, выполненное из пережима, рамки подвеса чувствительной системы, пружины, микрометра, зеркала, жестко закрепленного на расстоянии от зеркала маятника и фотопреобразователя на вертикально расположенной оси вращения, поворотный рычаг, жестко соединенный с осью и микрометром, регистратор (см. а. с. СССР 828154, кл. G 01 V 7/02, опубл. 1981). Этот наклономер имеет низкую точность измерения из-за дрейфа нульпункта прибора и необходимости подхода оператора к наклономеру при его эталонировании. Дрейф пульпункта наклономера возникает из-за большой деформации пружины. Подход оператора к прибору приводит к нарушению температурного режима и искажениям в показаниях наклономера. Known tiltmeter, including a base, a sensitive system consisting of a pendulum with a mirror on the suspension, a photoconverter, a device for standardization made of pinch, the suspension frame of the sensitive system, a spring, a micrometer, a mirror, rigidly fixed at a distance from the mirror of the pendulum and the photoconverter on a vertically located rotation axis, a pivot arm rigidly connected to the axis and a micrometer, a recorder (see a. S. USSR 828154, class G 01 V 7/02, publ. 1981). This tiltmeter has low measurement accuracy due to the drift of the instrument’s null point and the need for the operator to approach the tiltmeter when calibrating it. The drift of the tilt point pulser arises due to the large deformation of the spring. The operator’s approach to the device leads to a violation of the temperature regime and distortions in the readings of the tiltmeter.

Известен наклономер, включающий пережим, рамку подвеса маятника, блок управления, рамку с упругими нитями, герметичный капилляр с закрепленными вертикально на его концах двумя магнитными стержнями с соленоидами по их осям и металлический шарик, размещенный в капилляре (см. а.с. СССР 830272, опубл. 1981). Однако данный наклономер имеет низкую точность определения масштаба записи. При изменении широты пункта наблюдения будет изменяться и угол наклона капилляра при смещении шарика из-за изменения абсолютного значения ускорения силы тяжести, будет изменяться весовой момент шарика. Это снижает точность определения масштаба записи наклономера до 0,5%. Помимо этого, закручивание нитей подвеса капилляра при смещении шарика в капилляре приводит к дрейфу нульпункта наклономера, что снижает точность определения масштаба записи и затрудняет поиск предвестников землетрясений. Known tiltmeter, including pinch, pendulum suspension frame, control unit, frame with elastic threads, sealed capillary with two magnetic rods vertically mounted at its ends with solenoids along their axes and a metal ball placed in the capillary (see USSR AS 830272 publ. 1981). However, this tiltmeter has a low accuracy in determining the recording scale. When changing the latitude of the observation point, the angle of inclination of the capillary will also change when the ball is displaced due to a change in the absolute value of the acceleration of gravity, and the weight moment of the ball will change. This reduces the accuracy of determining the recording scale of the tiltmeter to 0.5%. In addition, the twisting of the capillary suspension threads when the ball is displaced in the capillary leads to a drift of the tiltmeter nullipt, which reduces the accuracy of determining the recording scale and complicates the search for earthquake precursors.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является наклономер, включающий основание, горизонтально установленный маятник, подвешенный на упругих нитях в вертикально расположенной монтажной рамке, закрепленный на конце маятника блок эталонирования, выполненный в виде двух установленных на технологическом стержне горизонтально и перпендикулярно оси маятника постоянных магнитов и двух последовательно соединенных соленоидов, расположенных на одном из магнитов соосно его оси, блок фотоэктрического преобразователя угловых смещений маятника, состоящий из осветителя, вертикально установленного на маятнике зеркала, электронного узла и регистратора, и блок питания, соединенный с блоком эталонирования (см. а.с. СССР 1087944, опубл. 1984). Closest to the proposed invention is a tiltmeter, including a base, a horizontally mounted pendulum, suspended on elastic threads in a vertically mounted mounting frame, a reference unit mounted on the end of the pendulum, made in the form of two permanent magnets mounted horizontally and perpendicularly to the axis of the pendulum and two in series connected solenoids located on one of the magnets coaxially to its axis, block of the photoelectric angular displacement transducer a pendulum, consisting of a lighter, vertically mounted on a pendulum of a mirror, an electronic unit and a recorder, and a power supply connected to a standardization unit (see AS USSR 1087944, publ. 1984).

Однако данный наклономер имеет низкую точность измерения, т.к. при изменении периода собственных колебаний маятника изменяется электродинамическая постоянная блока эталонирования на 5-6%, что влияет на точность эталонирования, а следовательно, и точность измерений. Помимо этого, при наклонах земной поверхности в азимуте оси маятника происходит смещение оси магнита относительно оси соленоидов, что также изменяет электродинамическую постоянную блока эталонирования и снижает точность измерений. Использование двух магнитов блока эталонирования, разнесенных на расстояние 10 мм друг от друга, приводит к помехам в записи наклономера при больших градиентах земного и техногенных магнитных полей. However, this tiltmeter has a low measurement accuracy, because when the period of the natural oscillations of the pendulum changes, the electrodynamic constant of the standardization unit changes by 5-6%, which affects the accuracy of standardization, and therefore the measurement accuracy. In addition, with the inclination of the earth's surface in the azimuth of the pendulum axis, the magnet axis shifts relative to the axis of the solenoids, which also changes the electrodynamic constant of the reference block and reduces the measurement accuracy. The use of two magnets of the standardization unit, spaced 10 mm apart, leads to interference in the recording of the tiltmeter at high gradients of the earth and man-made magnetic fields.

Предлагаемым изобретением решается задача повышения точности измерения за счет полного исключения влияния земного и техногенных магнитных полей и их градиентов и повышения точности определения масштаба записи наклономера. The present invention solves the problem of increasing the accuracy of the measurement by completely eliminating the influence of terrestrial and technogenic magnetic fields and their gradients and increasing the accuracy of determining the scale of recording of the tiltmeter.

Для достижения этого технического результата наклономер, включающий основание, горизонтально установленный маятник, подвешенный на упругих нитях в вертикально расположенной монтажной рамке, закрепленный на конце маятника блок эталонирования, выполненный в виде двух установленных на технологическом стержне горизонтально и перпендикулярно оси маятника и двух последовательно соединенных соленоидов, расположенных на одном из магнитов соосно его оси, блок фотоэлектрического преобразователя угловых смещений маятника, состоящий из осветителя, вертикально установленного на маятнике зеркала, электронного узла и регистратора, и блок питания, соединенный с соленоидами блока эталонирования, снабжен закрепленным при помощи технологического стержня на нижнем конце монтажной рамки горизонтально и перпендикулярно оси маятника дополнительным блоком эталонирования, выполненным в виде капилляра с размещенным внутри него постоянным стержневым магнитом и намотанным на нем соленоидом, установленной горизонтально и параллельно оси маятника рамкой с коническими пережимами, верхний конец которой жестко соединен с основанием, а нижний - с верхним концом монтажной рамки и дополнительным постоянным магнитом, закрепленным на технологическом стержне основного блока эталонирования параллельно основным постоянным магнитам, при этом соленоиды расположены на среднем постоянном магните, крайние постоянные магниты имеют одинаковые магнитные моменты, а магнитный момент среднего постоянного магнита равен сумме магнитных моментов крайних постоянных магнитов и полюса крайних постоянных магнитов развернуты на 180^o относительно полюсов среднего постоянного магнита.To achieve this technical result, an inclinometer including a base, a horizontally mounted pendulum, suspended on elastic threads in a vertically mounted mounting frame, a standardization unit fixed to the end of the pendulum, made in the form of two horizontally and perpendicular to the axis of the pendulum and two solenoids connected in series, located on one of the magnets coaxial to its axis, a block of a photoelectric transducer of angular displacements of the pendulum, consisting of A carrier mounted vertically on the mirror pendulum, an electronic unit and a recorder, and a power supply unit connected to the solenoids of the standardization unit are equipped with an additional standardization unit mounted horizontally and perpendicular to the axis of the pendulum on the lower end of the mounting frame, made in the form of a capillary placed inside a permanent bar magnet and a solenoid wound on it, mounted horizontally and parallel to the axis of the pendulum frame with conical clamps, ver the lower end of which is rigidly connected to the base, and the lower end - with the upper end of the mounting frame and an additional permanent magnet mounted on the technological rod of the main standardization unit parallel to the main permanent magnets, while the solenoids are located on the middle permanent magnet, the extreme permanent magnets have the same magnetic moments, and the magnetic moment of the average permanent magnet is equal to the sum of the magnetic moments of the extreme permanent magnets and the poles of the extreme permanent magnets are rotated 180 ^o relative poles of the middle permanent magnet.

Отличительные признаки предлагаемого наклономера от указанного вышеизвестного, наиболее близкого к нему, являются наличие дополнительного блока эталонирования и его выполнение, рамки с коническими пережимами и выполнение основного блока эталонирования. Основной блок эталонирования позволяет полностью исключить влияние магнитного поля Земли и его градиентов, а также влияние техногенных магнитных полей на положение маятника наклономера, что повышает точность измерения. Это достигается тем, что в магнитную систему основного блока эталонирования введен третий постоянный магнит, расположенный в средней части магнитной системы, причем магнитные моменты крайних магнитов равны и сумма их магнитных моментов равна магнитному моменту среднего магнита, а полюса крайних магнитов развернуты на 180^o относительно полюсов среднего магнита и соленоиды основного блока эталонирования размещены соосно оси среднего магнита таким образом, чтобы концы среднего магнита были размещены в средней части соленоидов когда ось маятника выведена точно в азимут наблюдения (в нулевое положение, когда сигнал на выходе электронного узла фотоэлектрического преобразователя равен нулю). Дополнительный блок эталонирования позволяет с высокой точностью определять масштаб записи наклономера при регистрации приливных наклонов Земли за счет того, что жесткое соединение капилляра с монтажной рамкой полностью исключает влияние ускорения силы тяжести на величину угла наклона монтажной рамки при смещении магнита в капилляре, т.к. изменение центра масс монтажной рамки остается постоянным при любом значении ускорения силы тяжести на пунктах наблюдений. Отсутствие закрученных нитей подвеса капилляра обеспечивает неизменность нульпункта наклономера. Рамка с коническими пережимами, расположенная параллельно оси маятника, позволяет задавать, наклон монтажной рамке при смещении магнита в капилляре только относительно конических пережимов в вертикальной плоскости перпендикулярной оси маятника, что способствует повышению точности измерения.Distinctive features of the proposed tiltmeter from the above known, closest to it, are the presence of an additional standardization unit and its implementation, frames with conical clamps and the implementation of the main standardization unit. The main unit of standardization allows to completely exclude the influence of the Earth’s magnetic field and its gradients, as well as the influence of man-made magnetic fields on the position of the tilt pendulum, which increases the measurement accuracy. This is achieved by the fact that a third permanent magnet located in the middle part of the magnetic system is introduced into the magnetic system of the main reference unit, the magnetic moments of the extreme magnets being equal and the sum of their magnetic moments equal to the magnetic moment of the middle magnet, and the poles of the extreme magnets rotated 180 ^o relative to the poles of the middle magnet and the solenoids of the main unit of reference are aligned with the axis of the middle magnet so that the ends of the middle magnet are placed in the middle of the solenoids when the axis ayatnika displayed accurately in azimuth observation (to zero when the signal at the output of the electronic assembly of the photoelectric converter is zero). An additional standardization unit allows you to accurately determine the scale of the inclinometer recording when tidal tilts of the Earth are recorded due to the fact that the rigid connection of the capillary with the mounting frame completely eliminates the influence of gravity acceleration on the value of the angle of inclination of the mounting frame when the magnet is shifted in the capillary, because the change in the center of mass of the mounting frame remains constant at any value of the acceleration of gravity at the observation points. The absence of twisted threads of the suspension of the capillary ensures the invariance of the tiltmeter null point. A frame with conical clamps located parallel to the axis of the pendulum allows you to set the inclination of the mounting frame when the magnet in the capillary is offset only relative to the conical clamps in the vertical plane perpendicular to the axis of the pendulum, which improves measurement accuracy.

На чертеже приведена принципиальная схема предлагаемого наклономера. The drawing shows a schematic diagram of the proposed tiltmeter.

Наклономер включает основание 1, рамку 2 с коническими пережимами 3, верхний конец которой жестко соединен с основанием 1, а нижний - с верхним концом монтажной рамки 4, расположенной вертикально. В монтажной рамке 4 подвешен на упругих нитях 5 маятник 6, установленный горизонтально. Рамка 2 установлена горизонтально и параллельно оси маятника 6. На конце маятника 6 закреплен основной блок эталонирования, выполненный в виде трех установленных на технологическом стержне 7 горизонтально и перпендикулярно оси маятника 6 параллельных магнитов 8 и двух последовательно соединенных соленоидов 9, расположенных на среднем постоянном магните 8 соосно его оси. Крайние постоянные магниты 8 имеют одинаковые магнитные моменты. Магнитный момент среднего постоянного магнита 8 равен сумме магнитных моментов крайних постоянных магнитов 8, а полюса крайних постоянных магнитов 8 развернуты на 180^o относительно полюсов среднего постоянного магнита 8, длина которого вдвое больше длин каждого из крайних магнитов. Расстояние между осями постоянных магнитов 8 не более 5 мм. Соленоиды 9 посредством технологического стержня 10 жестко соединены с рамкой 2. На нижнем конце монтажной рамки 4 посредством технологического стержня 11 закреплен горизонтально и перпендикулярно оси маятника 6 дополнительный блок эталонирования, выполненный в виде герметичного капилляра 12 с размещенным внутри него постоянным магнитом 13 и намотанным ни нем соленоидом 14. Блок фотоэлектрического преобразователя угловых смещений маятника 6 состоит из осветителя 15, вертикально установленного на маятнике 6 зеркала 16, электронного узла 17, выход которого подключен к регистратору 18. Питание лампы осветителя 15 и электронного узла 17 осуществляется от блока питания 19. Блок питания 19 соединен с соленоидами 9 через цифровой вольтметр 20 и магазин сопротивлений 21 и соленоидом 14.The inclinometer includes a base 1, a frame 2 with conical clamps 3, the upper end of which is rigidly connected to the base 1, and the lower end - with the upper end of the mounting frame 4, located vertically. In the mounting frame 4 suspended on elastic threads 5 pendulum 6, mounted horizontally. The frame 2 is installed horizontally and parallel to the axis of the pendulum 6. At the end of the pendulum 6 there is a fixed reference block made in the form of three parallel magnets 8 and two series-connected solenoids 9 mounted on the middle permanent magnet 8 mounted on the technological rod 7 horizontally and perpendicularly to the axis of the pendulum 6 coaxial to its axis. Extreme permanent magnets 8 have the same magnetic moments. The magnetic moment of the middle permanent magnet 8 is equal to the sum of the magnetic moments of the extreme permanent magnets 8, and the poles of the extreme permanent magnets 8 are rotated 180 ^o relative to the poles of the middle permanent magnet 8, the length of which is twice as long as each of the extreme magnets. The distance between the axes of the permanent magnets 8 is not more than 5 mm. The solenoids 9 by means of the technological rod 10 are rigidly connected to the frame 2. At the lower end of the mounting frame 4, by means of the technological rod 11, an additional standard block is mounted horizontally and perpendicular to the axis of the pendulum 6, made in the form of a sealed capillary 12 with a permanent magnet 13 placed inside it and wound down solenoid 14. The block of the photoelectric Converter of the angular displacements of the pendulum 6 consists of a illuminator 15, vertically mounted on the pendulum 6 of the mirror 16, the electronic node 17, output d is connected to the logger 18. Power illuminator lamp 15 and the electronic assembly 17 is provided by power supply 19. Power supply 19 is connected to the solenoid 9 through the digital voltmeter 20 and resistor box 21 and the solenoid 14.

Наклономер работает следующим образом. Tiltmeter works as follows.

На пункте наблюдении наклономер устанавливается на бетонном постаменте. Подключается блок питания 19 наклономера к сети переменного тока на 220 В или к сети постоянного тока на 24 В. Включается питание лампы осветителя 15 наклономера (2 В постоянного тока) и электронного узла 17 (24 В постоянного тока). На выход электронного узла 17 подключается регистратор 18. Наклономер при помощи установочных винтов (на чертеже не показано) выводится в нулевое положение, при таком положении ток в цепи регистратора 18 равен нулю. Задается период собственных колебаний маятника наклономера винтом чувствительности (не показано) основания наклономера около 4 с. На магазине сопротивлений 21, включенном в цепь соленоидов 9 основного блока эталонирования наклономера, задается сопротивление 4000 Ом. От блока питания 19 в цепь соленоидов 9 подается 2 В постоянного тока, что контролируется пятиразрядным цифровым вольтметром 20, включенным в цепь соленоидов 9. При этом магнитное поле соленоидов 9 воздействует на средний постоянный магнит 8 основного блока эталонирования и маятник 6 наклономера отклонится на некоторый угол от нулевого положения, причем знак отклонения маятника будет зависеть от полярности подключения соленоидов 9. Установочными винтами основания наклономера маятник 6 снова приводится и нулевое положение (или близкое к нулевому). При наклоне постамента маятник 6 будет отклонятся от нулевого положения и в цепи регистратора 18 появится электрический сигнал, пропорциональный углу отклонения маятника 6. Наклономер начинает регистрировать наклоны постамента в заданном азимуте. Обычно на постамент устанавливают два наклономера в азимутах север-юг (С-Ю) и восток-запад (В-З) для того, чтобы знать не только составляющие наклонов по С-Ю и В-З, но и векторный ход наклонов постамента. Показания наклономера при периоде собственных колебаний маятника 6 4 с линейны в пределах ±20 с дуги. Электродинамическая постоянная основного блока эталонирования, I_m, порядка 50 мс дуги/мкА, поэтому при напряжении 2 В в цепи соленоидов 9 и сопротивлении на магазине 21 сопротивления 4000 Ом наклономер может работать в пределах ± 10 с дуги. При наклонах постамента более +10 с дуги необходимо заново установить наклономер, как описано выше, при наклонах более 10 с дуги необходимо сменить полярность питания соленоидов 9 основного блока эталонирования наклономера.At the observation point, the inclinometer is mounted on a concrete pedestal. The power supply unit 19 of the tiltmeter is connected to an alternating current network of 220 V or to a direct current network of 24 V. The power of the illuminator lamp 15 of the tiltmeter (2 VDC) and the electronic unit 17 (24 VDC) is turned on. The recorder 18 is connected to the output of the electronic node 17. The tiltmeter is set to the zero position using the set screws (not shown in the drawing), at this position the current in the recorder circuit 18 is zero. The period of the natural oscillations of the tilt pendulum is set by the sensitivity screw (not shown) of the tiltmeter base about 4 s. At a resistance store 21 included in the solenoid circuit 9 of the main tiltmeter standard block, a resistance of 4000 Ohms is set. From the power supply unit 19, 2 V DC is supplied to the solenoid circuit 9, which is controlled by a five-digit digital voltmeter 20 included in the solenoid circuit 9. In this case, the magnetic field of the solenoids 9 acts on the average permanent magnet 8 of the main reference unit and the tilt pendulum 6 deviates by some angle from the zero position, and the sign of the deviation of the pendulum will depend on the polarity of the connection of the solenoids 9. The adjusting screws of the base of the inclinometer pendulum 6 is again brought to the zero position (or close to zero th). When the pedestal is tilted, the pendulum 6 will deviate from the zero position and an electric signal appears in the recorder circuit 18, which is proportional to the angle of the pendulum 6. The tilt meter begins to register the pedestal tilts in a given azimuth. Usually, two inclinometers are installed on a pedestal in azimuths north-south (S-U) and east-west (B-W) in order to know not only the components of the slopes in S-S and B-W, but also the vector course of the slopes of the pedestal. The readings of the tiltmeter during the period of natural oscillations of the pendulum 6 4 s are linear within ± 20 s of the arc. The electrodynamic constant of the main reference block, I _m , is about 50 ms arc / μA, therefore, at a voltage of 2 V in the circuit of solenoids 9 and a resistance at the resistance store 21 of 4000 Ohm, the tiltmeter can operate within ± 10 s of the arc. If the inclination of the pedestal is more than +10 from the arc, it is necessary to set the inclinometer again, as described above, if the incline is more than 10 from the arc, it is necessary to change the polarity of the power supply of the solenoids 9 of the main unit for standardizing the inclinometer.

Для того чтобы знать масштаб записи наклономера, необходимо наклономер проэталонировать. Для этого, зная сопротивление цепи соленоидов 9 (на магазине сопротивлений 21 и сопротивление соленоидов 9), напряжение, поданное в цепь соленоидов 9 (по цифровому вольтметру 20), можно определить начальный ток I₁ в цепи соленоидов 9. Затем изменяют величину сопротивления цепи соленоидов 9 (на магазине сопротивлении 21). При этом на регистраторе 18 изменится отсчет на ΔS. Определяют новое значение тока I₂ в цепи соленоидов 9 и изменение тока ΔI. Используя известные величины I_m,ΔI,ΔS определяют масштаб записи наклономера К

Эта величина при аналоговой записи выражается в мм/м дуги и при цифровой - в байтах/м дуги, если регистрация ведется на компьютере.In order to know the recording scale of the tiltmeter, it is necessary to calibrate the tiltmeter. To do this, knowing the resistance of the chain of solenoids 9 (at the resistance store 21 and the resistance of solenoids 9), the voltage supplied to the circuit of solenoids 9 (using a digital voltmeter 20), you can determine the initial current I ₁ in the chain of solenoids 9. Then change the value of the resistance of the solenoid circuit 9 (at the resistance store 21). At the same time, the countdown at ΔS changes at the recorder 18. A new value of current I ₂ in the solenoid circuit 9 and a change in current ΔI are determined. Using the known values of I _m , ΔI, ΔS determine the recording scale of the inclinometer K

This value in analog recording is expressed in mm / m of arc and in digital recording in bytes / m of arc, if registration is carried out on a computer.

Дополнительный блок эталонирования позволяет наклонять монтажную рамку 4 подвеса маятника 6 на некоторый угол α (порядка 0,15-0,20 с дуги) смещением магнита 13 из одного в другой конец капилляра 12. Для этой цели в цепь соленоида 14 на 1 с подается ток от блока 19 соответствующей полярности (2 В постоянного тока). Магнит смещается в другой конец капилляра 12, что приводит к смещению центра масс монтажной рамки 4 и рамка наклоняется в азимуте, перпендикулярном оси маятника 6 на некоторый угол α. Наклон монтажной рамки 4 приводит к отклонению маятника 6 на некоторый угол θ и кривая наклона, регистрируемая регистратором 18, сместится на некоторую величину ΔS₁, откуда определяется масштаб записи наклономера

Электродинамическая постоянная I_m основного блока эталонирования и угол наклона монтажной рамки α дополнительного блока эталонирования определяются при изготовлении наклономера.An additional standardization unit allows you to tilt the mounting frame 4 of the suspension of the pendulum 6 to a certain angle α (of the order of 0.15-0.20 s of the arc) by displacing the magnet 13 from one to the other end of the capillary 12. For this purpose, a current is applied to the solenoid circuit 14 for 1 s from block 19 of the corresponding polarity (2 V DC). The magnet is shifted to the other end of the capillary 12, which leads to a displacement of the center of mass of the mounting frame 4 and the frame is tilted in azimuth perpendicular to the axis of the pendulum 6 by a certain angle α. The slope of the mounting frame 4 leads to the deviation of the pendulum 6 by a certain angle θ and the slope curve recorded by the recorder 18 will shift by a certain value ΔS ₁ , from which the recording scale of the tiltmeter is determined

The electrodynamic constant I _{m of the} main standardization unit and the angle of inclination of the mounting frame α of the additional standardization unit are determined during the manufacture of the inclinometer.

Предлагаемый наклономер позволяет повысить точность измерения за счет полного исключения влияния магнитного поля Земли и техногенных магнитных полей, а также их градиентов на показания наклономера и повысить точность определения масштаба записи наклономера. The proposed tiltmeter makes it possible to increase the measurement accuracy due to the complete elimination of the influence of the Earth's magnetic field and man-made magnetic fields, as well as their gradients, on the tiltmeter readings and to increase the accuracy of determining the tiltmeter recording scale.

Claims

Tiltmeter, including base, horizontally mounted pendulum, suspended on elastic threads in a vertically mounted mounting frame, mounted on the end of the pendulum of the standardization unit, made in the video of two permanent magnets mounted on the technological rod horizontally and perpendicularly to the axis of the pendulum and two serially connected solenoids located on one of magnets coaxial to its axis, a pendulum block of a photoelectric transducer of angular displacements, consisting of a illuminator, vertically mounted a mirror mounted on a pendulum, an electronic unit and a recorder, and a power supply connected to a standardization unit, characterized in that it is equipped with an additional standardization unit mounted on the lower end of the mounting frame horizontally and perpendicular to the axis of the pendulum, made in the form of a capillary with a permanent magnet placed inside it and a solenoid wound on it, mounted horizontally and parallel to the axis of the pendulum frame with conical clamps, the upper end of which is rigidly connected to the base, and the lower EC - with the upper end of the mounting frame, and an additional permanent magnet mounted on the technological rod of the main standardization unit parallel to the main permanent magnets, while the solenoids are located on the average permanent magnet, the extreme permanent magnets have the same magnetic moments, the magnetic moment of the average permanent magnet is equal to the sum of the magnetic moments of the extreme permanent magnets, and the poles of the extreme permanent magnets are rotated 180 ^o relative to the poles of the average permanent magnet.