RU89723U1 - MOBILE ABSOLUTE GRAVIMETER FOR GEOLOGICAL EXPLORATION, GEOPHYSICAL RESEARCHES AND OPERATIONAL IDENTIFICATION OF EARTHQUAKES OF EARTHQUAKES (OPTIONS) - Google Patents
MOBILE ABSOLUTE GRAVIMETER FOR GEOLOGICAL EXPLORATION, GEOPHYSICAL RESEARCHES AND OPERATIONAL IDENTIFICATION OF EARTHQUAKES OF EARTHQUAKES (OPTIONS) Download PDFInfo
- Publication number
- RU89723U1 RU89723U1 RU2009120276/22U RU2009120276U RU89723U1 RU 89723 U1 RU89723 U1 RU 89723U1 RU 2009120276/22 U RU2009120276/22 U RU 2009120276/22U RU 2009120276 U RU2009120276 U RU 2009120276U RU 89723 U1 RU89723 U1 RU 89723U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gravimeter
- pendulums
- gravity
- laser
- acceleration
- Prior art date
Links
Abstract
Мобильный абсолютный гравиметр с рабочим названием МАГ-КФ1 разработан для применения в полевых условиях геологоразведочных, геофизических, проектно-изыскательных работ, краткосрочного или оперативного сейсмопрогноза на основе гравиметрического выявления и анализа развития во времени очагов возможных землетрясений. Мобильный абсолютный гравиметр включает в себя не нуждающийся в откачивании воздуха корпус 1 цилиндрической формы, блок питания 2 в виде «пальчиковых» аккумуляторов, встроенный в корпус компьютер для управления процессом измерения с монитором 3 для визуализации и анализа результатов измерений, чувствительный элемент в виде двух вертикальных маятников, систему лазерной регистрации отклонения маятников от вертикали. Особенностью гравиметра является то, что маятники с подвесами равной длины 4 закреплены на противоположных концах общего коромысла 5, имеют в качестве грузов лазерные отражатели 6 и приводятся в движение по принципу карусели встроенным в корпус электромотором 7 с фототахометром 8. Ниже коромысла - на валу электромотора 9 закреплена горизонтальная платформа 10 с двумя соосно ориентированными, но противоположно направленными, в горизонтальной плоскости, лазерными микрометрами, излучатели которых 11 расположены в центре платформы, а приемники 12 на периферии. Таким образом, каждый груз-отражатель, в процессе вращения, находится между излучателем и приемником своего микрометра. При этом маятники отклоняются от вертикали в процессе вращения до тех пор, пока проекция вектора центробежной (инерционной) силы на касательную к дуге отклонения не уравновесится аналогичной, но противоположно направленной проекцией вектора силы тяжести. Это позволяет определить абсолютное значение ускорения силы тяжести через значение центростремительного ускорения, с которым грузы-отражатели движутся вокруг оси вращения маятников. При таком движении вектор поступательной скорости маятника всегда ортогонален вектору действующей на него центробежной силы, поэтому положение равновесия маятников, в момент замера, не нарушается действием силы сопротивления воздуха. Трение, при отклонении маятников от вертикали, компенсируется упругостью гибкого сочленения подвесов с коромыслом. В необходимом для замера положении равновесия, силы трения и упругости на маятники уже не действуют. Полезная модель по второму варианту исполнения не содержит коромысла, что упрощает процесс расчета ускорения силы тяжести. Предлагаемая полезная модель гравиметра для измерения абсолютных значений ускорения силы тяжести, как в лабораторных, так и в полевых условиях - представляет собой высокоточный статический гравиметр с центробежной (инерционной) компенсацией ускорения силы тяжести, не нуждающийся в трудоемком и затратном учете тепловых и деформационных флуктуаций, свойственных аналогам и прототипу. 2 н.п. ф-лы, 2 з.п. ф-лы, 2 ил. A mobile absolute gravimeter with the working name MAG-KF1 is designed for field exploration, geophysical, design and survey work, short-term or operational seismic forecast based on gravimetric detection and analysis of the development of foci of possible earthquakes over time. The mobile absolute gravimeter includes a cylindrical-shaped housing 1 that does not need to be pumped out of air, a power supply unit 2 in the form of “finger-type” batteries, a computer for controlling the measurement process with a monitor 3 for visualizing and analyzing the measurement results, a sensor element in the form of two vertical pendulums, a system for laser registration of deviations of pendulums from the vertical. A feature of the gravimeter is that the pendulums with suspensions of equal length 4 are fixed at opposite ends of the general beam 5, have laser reflectors 6 as loads and are driven by the carousel principle by an electric motor 7 with a phototachometer built into the housing 8. Below the beam, on the shaft of the electric motor 9 a horizontal platform 10 is fixed with two coaxially oriented, but oppositely directed, in the horizontal plane, laser micrometers, the emitters of which 11 are located in the center of the platform, and the receivers 12 on the periphery. Thus, each load reflector, in the process of rotation, is located between the emitter and the receiver of its micrometer. In this case, the pendulums deviate from the vertical during rotation until the projection of the centrifugal (inertial) force vector onto the tangent to the deflection arc is balanced by a similar but oppositely directed projection of the gravity vector. This allows you to determine the absolute value of the acceleration of gravity through the value of the centripetal acceleration with which the reflective loads move around the axis of rotation of the pendulums. With this movement, the translational velocity vector of the pendulum is always orthogonal to the vector of the centrifugal force acting on it; therefore, the equilibrium position of the pendulums, at the time of measurement, is not violated by the action of the air resistance force. Friction, when the pendulums deviate from the vertical, is compensated by the elasticity of the flexible joint of the suspensions with the beam. In the necessary equilibrium position, the friction and elasticity forces on the pendulums no longer act. The utility model according to the second embodiment does not contain a rocker arm, which simplifies the process of calculating the acceleration of gravity. The proposed useful model of the gravimeter for measuring the absolute values of the acceleration of gravity, both in laboratory and in the field, is a high-precision static gravimeter with centrifugal (inertial) compensation of the acceleration of gravity, which does not require the time-consuming and costly calculation of thermal and deformation fluctuations inherent analogues and prototype. 2 n.p. f-ly, 2 z.p. f-ly, 2 ill.
Description
Полезная модель относится к гравиметрическим средствам геофизических исследований. Полезная модель может найти применение в поиске и картировании геологических объектов, которые обладают аномальным значением плотности относительно вмещающих пород. К таким объектам относятся: нефтегазоносные пласты, рудные тела, алмазные (кимберлитовые) трубки и другие полезные ископаемые; карстовые полости, зоны повышенной трещиноватости и другие области геологического мониторинга при подготовке строительных работ; тектонические разломы, плотностные границы, включая границы геосфер и другие научно-исследовательские объекты. Однако, наиболее актуальным, по мнению авторов, на сегодня следует полагать применение гравиметра в краткосрочном или оперативном сейсмопрогнозе, на основе своевременного гравиметрического выявления очагов готовящихся землетрясений.The utility model relates to gravimetric means of geophysical research. The utility model can find application in the search and mapping of geological objects that have an anomalous density value relative to the host rocks. Such objects include: oil and gas bearing strata, ore bodies, diamond (kimberlite) pipes and other minerals; karst cavities, zones of increased fracturing and other areas of geological monitoring in the preparation of construction works; tectonic faults, density boundaries, including the boundaries of geospheres and other research objects. However, according to the authors, the most relevant today is the use of a gravimeter in short-term or operational seismic forecasting, based on timely gravimetric identification of foci of impending earthquakes.
Документированным результатом измерений может стать многоуровневая (трехмерная) гравиметрическая карта исследуемой территории. Документированным результатом может быть совокупность вертикальных гравиметрических разрезов с заданным горизонтальным интервалом между ними.A documented measurement result can be a multilevel (three-dimensional) gravimetric map of the study area. A documented result can be a set of vertical gravimetric sections with a given horizontal spacing between them.
Известные модели гравиметров работают либо на статическом, либо на динамическом (баллистическом) методе измерения ускорения силы тяжести. Статический метод заключается в компенсации силы тяжести, как правило, силой упругости. В качество упругого элемента, обычно используют кварцевую нить. Преимущество статического метода заключается в независимости измерений от реактивных сил: силы трения (в подшипниках, подвесах и других соединительных элементах) и силы сопротивления воздуха, поскольку чувствительный элемент устройства в момент регистрации должен быть неподвижен в результате равенства силы тяжести и компенсирующей силы. Недостаток статического метода измерений ускорения силы тяжести заключается в зависимости результата от незначительных колебаний температуры, вибраций и других негравитационных воздействий, влияющих на упругие свойства или деформацию чувствительного элемента. Причем, чем чувствительней элемент - тем большую погрешность вносят в результат измерений перечисленные факторы. Кроме того, статические гравиметры, работающие на упругой компенсации силы тяжести, не позволяют достаточно точно определять абсолютные значения ускорения силы тяжести и, как правило, применяются для относительных измерений - то есть для регистрации изменения ускорения силы тяжести в пространстве или во времени. Данные изменения называются в геофизике соответственно аномалиями или вариациями гравитационного поля.Known gravimeter models work either on a static or on a dynamic (ballistic) method of measuring the acceleration of gravity. The static method is to compensate for gravity, as a rule, with elasticity. As a resilient element, a quartz thread is usually used. The advantage of the static method is that the measurements are independent of reactive forces: friction forces (in bearings, suspensions and other connecting elements) and air resistance forces, since the sensitive element of the device must be stationary at the time of registration as a result of the equality of gravity and compensating force. The disadvantage of the static method of measuring the acceleration of gravity lies in the dependence of the result on minor temperature fluctuations, vibrations and other non-gravitational influences that affect the elastic properties or deformation of the sensitive element. Moreover, the more sensitive the element, the greater the error the listed factors contribute to the measurement result. In addition, static gravimeters working on elastic compensation of gravity do not allow to accurately determine the absolute values of the acceleration of gravity and, as a rule, are used for relative measurements - that is, to record changes in the acceleration of gravity in space or in time. These changes are called in geophysics, respectively, anomalies or variations of the gravitational field.
Баллистический метод основан на регистрации движения пробной массы в исследуемом гравитационном поле. Первым баллистическим гравиметром был шарик сбрасываемый Галилеем с Пизанской башни и хронометр, которым великий ученый регистрировал время его падения. В начале двадцатого века, когда экспериментальная гравиметрия стала частью геофизики, появились многочисленные конструкции абсолютных динамических гравиметров, работающие на принципе физического маятника. Длительность процесса измерения, необходимость постоянного учета силы трения и силы сопротивления воздуха - не позволяла применять данный тип гравиметров в высокоточных измерениях. В настоящее время в баллистических гравиметрах применяется принцип прямого измерения ускорения силы тяжести посредством лазерных интерферометров, а в качестве пробной массы применяются так называемые уголковые лазерные отражатели. При этом, в рабочей камере производят откачку воздуха (вакуумизируют) посредством специальных насосов, что значительно утяжеляет конструкцию и ставит точность измерения в зависимость, от качестве вакуумизации. Преимущество баллистического принципа и работающих на нем гравиметров заключается в возможности, определять абсолютные значения ускорения силы тяжести и высокая точность измерений. К недостаткам баллистических гравиметров следует отнести значительный вес и большие габариты, связанные с размещением оптических элементов, а также - необходимостью исключать сопротивление воздуха посредством вакуумизации рабочих камер. В связи с этим лазерные баллистические или абсолютные, как их еще называют, гравиметры весьма дороги и трудноприменимы в полевых условиях.The ballistic method is based on recording the motion of the test mass in the studied gravitational field. The first ballistic gravimeter was a ball dropped by Galileo from the Leaning Tower of Pisa and a chronometer, with which the great scientist recorded the time of his fall. At the beginning of the twentieth century, when experimental gravimetry became part of geophysics, numerous designs of absolute dynamic gravimeters appeared, working on the principle of a physical pendulum. The duration of the measurement process, the need to constantly take into account the friction force and air resistance force, did not allow the use of this type of gravimeters in high-precision measurements. Currently, in ballistic gravimeters, the principle of direct measurement of gravity acceleration by means of laser interferometers is applied, and so-called corner laser reflectors are used as a test mass. At the same time, air is pumped out in the working chamber (vacuumized) by means of special pumps, which significantly complicates the design and makes the measurement accuracy dependent on the quality of vacuumization. The advantage of the ballistic principle and the gravimeters working on it is the ability to determine the absolute values of the acceleration of gravity and high measurement accuracy. The disadvantages of ballistic gravimeters include the significant weight and large dimensions associated with the placement of optical elements, as well as the need to exclude air resistance by vacuuming the working chambers. In this regard, laser ballistic or absolute, as they are also called, gravimeters are very expensive and difficult to apply in the field.
Известны устройства абсолютного измерения ускорения силы посредством физического маятника и электромагнитной регистрацией периода его колебаний (см. 1. Hayes H.C. №1,787,536 US Patent Office Method and apparatus for determining gravity variations, 1928 (granted under the act of march 3, 1883, as amended april, 1928; 2.Hayes H.C. №2,000,948 US Patent Office Apparatus for determining the forse of gravity, 1935). Расчетная формула при использовании известных технических решений основана на зависимости периода колебания и длинны маятника, которая фиксировалась и не менялась в процессе измерений, от ускорения силы тяжести - действующей на груз маятника в процессе колебаний. Регистрация периода (частоты) колебаний производилась посредством индуктивно-емкостного колебательного контура и светового луча. Электрический сигнал генерировался элементом, работающим на принципе фотоэлектрического эффекта от падающего света, а специальный отражатель крепился на подвесе маятника. Трудность реализации устройств, использующих данный способ заключалась в нестабильности данных, их зависимости от множества побочных факторов и прежде всего от колебаний температуры, влияющей на длину подвеса маятника, а стало быть и на конечный результат измерений. Точность измерений зависела от трения в подвесе маятника, от сопротивления воздуха, которое к тому же менялось в зависимости от атмосферного давления и температуры.Known devices for the absolute measurement of the acceleration of force by means of a physical pendulum and electromagnetic recording of the period of its oscillations (see 1. Hayes HC No. 1,787,536 US Patent Office Method and apparatus for determining gravity variations, 1928 (granted under the act of march 3, 1883, as amended april , 1928; 2.Hayes HC No. 2,000,948 US Patent Office Apparatus for determining the forse of gravity, 1935. The calculation formula using known technical solutions is based on the dependence of the oscillation period and the length of the pendulum, which was fixed and did not change during the measurement, from acceleration gravity - acting on the load of the pendulum in The oscillation period (frequency) of the oscillations was recorded by means of an inductive-capacitive oscillatory circuit and a light beam.The electric signal was generated by an element operating on the principle of the photoelectric effect from the incident light, and a special reflector was mounted on a pendulum suspension.The difficulty of implementing devices using this method was in the instability of the data, their dependence on many side factors and, above all, on temperature fluctuations affecting the suspension length ka, and therefore on the final result of measurements. The accuracy of the measurements depended on the friction in the suspension of the pendulum, on the air resistance, which also changed depending on atmospheric pressure and temperature.
Известны устройства (см. 1. Zeiss Karl №GВ394081 Improvements in pendulums for gravity determination, 1933; 2. Ising G.A. №2,221,480 Gravity measurmens, 1940), в которых усовершенствованы оптический и упругий элементы маятников.Known devices (see 1. Zeiss Karl No. GB394081 Improvements in pendulums for gravity determination, 1933; 2. Ising G. A. No. 2,221,480 Gravity measurmens, 1940) in which the optical and elastic elements of the pendulums are improved.
Известны устройства (см. 1. Wright W.C. №1,613,814 Gravity meter US Patent Office, 1927; 2. Boucher F.G. Multiple gravity meter №2,183,115 US Patent Office, 1939) относительных гравиметрических измерений, посредством которых определяется не само значение ускорения силы тяжести, а лишь его изменение во времени или пространстве. Для практических задач и прикладных геофизических работ такие измерения вполне достаточны. В середине прошлого века были разработаны так называемые относительные гравиметры, работающие на статическом принципе компенсации и автокомпенсации силы тяжести, модификации которых применяются и поныне. Принцип действия этих гравиметров заключаются в компенсации силы тяжести силой упругости. При этом жесткость упругих элементов минимизируется, влияние температурного фактора компенсируется введением специальных поправок в так называемых «нуль пунктах» гравиметрических профилей.Known devices (see 1. Wright WC No. 1,613,814 Gravity meter US Patent Office, 1927; 2. Boucher FG Multiple gravity meter No. 2,183,115 US Patent Office, 1939) of relative gravimetric measurements, by means of which not only the value of gravity acceleration is determined, but only its change in time or space. For practical tasks and applied geophysical work, such measurements are quite sufficient. In the middle of the last century, the so-called relative gravimeters were developed, working on the static principle of compensation and self-compensation of gravity, modifications of which are still used today. The principle of operation of these gravimeters is to compensate for gravity by elasticity. In this case, the stiffness of the elastic elements is minimized, the influence of the temperature factor is compensated by the introduction of special corrections in the so-called “zero points” of gravimetric profiles.
Известен статический гравиметр (см. Improvements in or relating to Gravity Meter №5136654 Patent Specification, 1937, Application Date (in United Kingdom) March 28, 1938 №9501/38) разработанный в тридцатых годах под эгидой знаменитой и в настоящее время фирмы Аскания, конструкция которого учитывает основные «шумовые» факторы и дальнейшие модификации которого до настоящего времени отличаются высокой точностью и стабильностью измерений.A known static gravimeter (see Improvements in or relating to Gravity Meter No. 5136654 Patent Specification, 1937, Application Date (in United Kingdom) March 28, 1938 No. 9501/38) developed in the thirties under the auspices of the famous and currently firm Askania, the design of which takes into account the main "noise" factors and further modifications of which to date are characterized by high accuracy and stability of measurements.
Известны баллистические гравиметры (см. 1. WO 9815852 A1, 1998; 2. DE 19643452 A1) для измерения абсолютных значений ускорения силы тяжести, принцип действия которых основан на взаимодействии гравитационных и инерционных сил. Однако, данные устройства не применимы в полевых условиях работы и предназначены для лабораторных исследований гравитационного поля Земли.Ballistic gravimeters are known (see 1. WO 9815852 A1, 1998; 2. DE 19643452 A1) for measuring absolute values of the acceleration of gravity, the principle of which is based on the interaction of gravitational and inertial forces. However, these devices are not applicable in the field and are intended for laboratory studies of the Earth's gravitational field.
Известен статический гравиметр, главное отличие которого заключается в конструктивной возможности достаточно точно измерять абсолютные значения ускорения силы тяжести (см. SU 575590, 1977) Действие этого гравиметра основано на принципе магнитоэлектрической автокомпенсации, как постоянной, так и переменной составляющих гравитационного поля. В устройстве применялся чувствительный элемент в виде горизонтального маятника, моментный электрический преобразователь, высокостабильный источник электрического тока. Для повышения точности измерений помимо основной электрической обмотки чувствительного элемента использовалась специально рассчитанная дополнительная обмотка. Однако, благодаря тепловому воздействию самого электрического тока на обе обмотки устройства и связанные с этим воздействием изменения их электрического сопротивления, данный принцип магнитоэлектрической автокомпенсации силы тяжести не устранил необходимость корректировки показаний гравиметра в «контролируемых нуль-пунктах» гравиметрического профиля. При этом, устранялись недостатки статических гравиметров с упругой компенсацией силы тяжести, связанные с подверженностью чувствительного упругого элемента температурным, деформационно-«усталостным», вибрационным и другим негравитационным воздействиям.A static gravimeter is known, the main difference of which is the constructive ability to accurately measure the absolute values of gravity acceleration (see SU 575590, 1977). The operation of this gravimeter is based on the principle of magnetoelectric self-compensation, both constant and variable components of the gravitational field. The device used a sensing element in the form of a horizontal pendulum, a moment electric converter, and a highly stable source of electric current. To increase the accuracy of measurements, in addition to the main electrical winding of the sensing element, a specially designed additional winding was used. However, due to the thermal effect of the electric current itself on both windings of the device and the changes in their electrical resistance associated with this effect, this principle of magnetoelectric self-compensation of gravity did not eliminate the need to adjust the gravimeter readings in “zero-point controlled” gravimetric profiles. At the same time, the disadvantages of static gravimeters with elastic compensation of gravity due to the susceptibility of the sensitive elastic element to temperature, deformation-fatigue, vibration and other non-gravitational effects were eliminated.
Используемые в настоящее время способы и устройства гравиметрических измерений обладают следующими недостатками:Currently used methods and devices for gravimetric measurements have the following disadvantages:
- Длительность и трудоемкость подготовки процесса измерений.- The duration and complexity of the preparation of the measurement process.
- Необходимость постоянного учета и введения поправок на тепловые и деформационно-«усталостные» флуктуации полученных значений в процессе измерений.- The need for constant accounting and introduction of corrections for thermal and deformation-fatigue fluctuations of the obtained values during the measurement process.
- Трудоемкость измерений и зависимость результата от человеческого фактора: опыта оператора, степени его подготовки и даже - сноровки.- The complexity of measurements and the dependence of the result on the human factor: the experience of the operator, the degree of his training and even skill.
- Используемые устройства весьма дороги, стоимость наиболее точных гравиметров достигает полумиллиона долларов, что затрудняет их широкое применение в полевых условиях, ограничивает масштабность гравиметрических исследований заданной территории.- The devices used are very expensive, the cost of the most accurate gravimeters reaches half a million dollars, which complicates their widespread use in the field, limits the scale of gravimetric studies of a given territory.
Заявляемая полезная модель направлена на решение задачи по разработке гравиметра для оперативного измерения абсолютного значения ускорения силы тяжести в полевых условиях.The inventive utility model is aimed at solving the problem of developing a gravimeter for the operational measurement of the absolute value of the acceleration of gravity in the field.
Технический результат, который может быть достигнут при реализации полезной модели, заключается в исключении влияния реактивных сил трения и сопротивления воздуха на результат измерений; в исключении или максимальном ограничении влияния теплового и деформационно-усталостного «шума»; в возможности максимально компенсировать влияние человеческого фактора, а также сделать процесс измерений простым и малозатратным.The technical result that can be achieved by implementing the utility model is to exclude the influence of reactive friction forces and air resistance on the measurement result; in the exclusion or maximum restriction of the influence of thermal and deformation-fatigue "noise"; in the ability to maximally compensate for the influence of the human factor, as well as make the measurement process simple and low-cost.
Для достижения указанного технического результата предлагается два варианта полезной модели.To achieve the specified technical result, two variants of the utility model are proposed.
В соответствии с первым вариантом, предлагается мобильный абсолютный гравиметр для поиска полезных ископаемых аномальной плотности, оперативного выявления очагов готовящихся землетрясений, выявления ослабленных грунтов, карстов и зон повышенной трещиноватости при проектно-изыскательских работах в строительстве и горнодобывающей промышленности, включающий в себя корпус, блок питания, встроенный в корпус компьютер с монитором для визуализации и анализа результатов измерений, чувствительный элемент. Гравиметр содержит электромотор, на вертикально расположенном валу которого закреплена горизонтальная платформа с двумя соосными, противоположно направленными лазерными микрометрами. Чувствительный элемент выполнен в виде двух вертикальных маятников, закрепленных над платформой жесткими подвесами равной длины на противоположных концах общего коромысла, закрепленного на вертикальном валу электромотора, и имеющих в качестве грузов лазерные отражатели, выполненные в форме экрана. Излучатели лазерных микрометров расположены в центре платформы, а приемники - на периферии, таким образом, чтобы лазерные отражатели находились на оптической оси между излучателем и приемником. Электромотор снабжен высокоточным тахометром для автоматической регистрации угловой скорости вращения маятников.In accordance with the first option, a mobile absolute gravimeter is proposed for searching for minerals of anomalous density, quickly identifying foci of upcoming earthquakes, identifying weakened soils, karsts and areas of increased fracture during design and survey work in construction and mining, including a building and a power supply built-in computer with a monitor for visualization and analysis of measurement results, a sensitive element. The gravimeter contains an electric motor, on a vertically located shaft of which a horizontal platform is fixed with two coaxial, oppositely directed laser micrometers. The sensitive element is made in the form of two vertical pendulums mounted on the platform with rigid suspensions of equal length at opposite ends of the beam, mounted on the vertical shaft of the electric motor, and having laser reflectors made in the form of a screen as weights. Laser micrometer emitters are located in the center of the platform, and the receivers are located on the periphery, so that the laser reflectors are located on the optical axis between the emitter and the receiver. The electric motor is equipped with a high-precision tachometer for automatic registration of the angular velocity of rotation of the pendulums.
Согласно второму варианту выполнения предлагается мобильный абсолютный гравиметр для поиска полезных ископаемых аномальной плотности, оперативного выявления очагов готовящихся землетрясений, выявления карстов и зон повышенной трещиноватости при проектно-изыскательских работах в строительстве и горнодобывающей промышленности, содержащий корпус, блок питания, встроенный в корпус компьютер с монитором для визуализации и анализа результатов измерений, чувствительный элемент. Гравиметр имеет электромотор, на вертикально расположенном валу которого закреплена горизонтальная платформа с двумя соосными, противоположно направленными лазерными микрометрами. Чувствительный элемент выполнен в виде двух вертикальных маятников, закрепленных над платформой жесткими подвесами равной длины непосредственно на валу электромотора при помощи общего подшипника, и имеющих в качестве грузов лазерные отражатели. Излучатели лазерных микрометров расположены в центре платформы, а приемники - не периферии, таким образом, чтобы лазерные отражатели находились на оптической оси между излучателем и приемником., при этом электромотор снабжен высокоточным тахометром для автоматической регистрации угловой скорости вращения маятников.According to the second embodiment, a mobile absolute gravimeter is proposed for searching for minerals of anomalous density, quickly identifying foci of upcoming earthquakes, identifying karsts and areas of increased fracture during design and survey work in construction and mining, comprising a housing, a power supply unit, a computer with a monitor integrated into the housing for visualization and analysis of measurement results, a sensitive element. The gravimeter has an electric motor, on a vertically located shaft of which a horizontal platform is fixed with two coaxial, oppositely directed laser micrometers. The sensitive element is made in the form of two vertical pendulums fixed above the platform with rigid suspensions of equal length directly on the shaft of the electric motor using a common bearing, and having laser reflectors as weights. The laser micrometer emitters are located in the center of the platform, and the receivers are not the periphery, so that the laser reflectors are on the optical axis between the emitter and the receiver. At the same time, the electric motor is equipped with a high-precision tachometer for automatically recording the angular velocity of the pendulums.
Для обоих вариантов гравиметра предусмотрено придание корпусу цилиндрической формы для применения в каротажных работах.For both versions of the gravimeter, it is envisaged to give the body a cylindrical shape for use in logging operations.
Предлагаемая полезная модель гравиметра работает на компенсационном принципе измерения, как статический гравиметр, но использует преимущества баллистических гравиметров, не включая при этом их недостатки. Воздействие силы тяжести на чувствительный элемент гравиметра компенсируется в предлагаемой модели не электрическим или магнитным полем и не силой упругости, а круговым движением чувствительного элемента. При этом, в качестве чувствительного элемента применяется вертикальный маятник, движущийся по принципу карусели с постоянной круговой частотой, описывая в горизонтальной плоскости окружность с центром на вертикальной оси, проходящей через точку подвеса маятника. Таким образом, в качестве компенсации силы тяжести используется сила инерции. Действуя на движущийся по окружности груз вертикального маятника, эта сила отклоняет подвес маятника на такой угол от оси вращения, при котором сила инерции уравновешивается силой тяжести. В соответствии с принципом Даламбера для вращающихся систем отсчета - данная сила инерции определяется, как центробежная сила.The proposed utility model of the gravimeter works on the compensation principle of measurement, like a static gravimeter, but takes advantage of ballistic gravimeters, not including their disadvantages. The influence of gravity on the sensitive element of the gravimeter in the proposed model is not compensated by an electric or magnetic field and not by elasticity, but by the circular motion of the sensitive element. In this case, a vertical pendulum is used as a sensitive element, moving on the principle of a carousel with a constant circular frequency, describing in a horizontal plane a circle centered on a vertical axis passing through the pendulum's suspension point. Thus, inertia is used to compensate for gravity. Acting on the load of a vertical pendulum moving in a circle, this force deflects the suspension of the pendulum by such an angle from the axis of rotation at which the inertia is balanced by gravity. In accordance with the d'Alembert principle for rotating reference systems - this inertia force is defined as a centrifugal force.
Применение центробежной компенсации позволяет значительно упростить процесс измерения абсолютного значения ускорения силы тяжести, который сводится, в этом случае, к регистрации равного ему центростремительного ускорения. Определив частоту вращения и угол отклонения маятника от вертикальной оси вращения, мы получаем возможность вычислить абсолютное значение ускорения силы тяжести по формулам классической механики или получить результат, вложив формулы в компьютерную программу. В качестве измерителя частоты вращения, целесообразно использовать фототахометр - недорогостоящий, точный и надежный в эксплуатации прибор, который уже выпускается промышленностью. В качестве измерителя угла отклонения маятника от вертикали применяется лазерный микрометр, который также является промышленно выпускаемым, весьма надежным и не дорогостоящим оборудованием. В качестве «отражателя» используется груз маятника, выполненный в форме плоского экрана, закрепленного на нижнем конце подвеса маятника, так чтобы подвес и плоскость груза-экрана составляла угол 120-140 градусов. Такой диапазон оптимален для максимального изменения толщины «отражателя», которую собственно и измеряет микрометр посредством вертикально плоского лазерного луча, в котором находится груз-экран при отклонении подвеса маятника от вертикального положения даже на небольшой, до 30 градусов, угол.The use of centrifugal compensation can significantly simplify the process of measuring the absolute value of the acceleration of gravity, which reduces, in this case, to the registration of an equal centripetal acceleration. Having determined the rotation frequency and the angle of deviation of the pendulum from the vertical axis of rotation, we get the opportunity to calculate the absolute value of the acceleration of gravity by the formulas of classical mechanics or to obtain the result by embedding the formulas in a computer program. As a speed meter, it is advisable to use a phototachometer - an inexpensive, accurate and reliable instrument that is already manufactured by the industry. A laser micrometer is used as a measuring instrument for the angle of deviation of the pendulum from the vertical, which is also an industrially produced, highly reliable, and not expensive equipment. The pendulum load is used as a “reflector”, made in the form of a flat screen fixed on the lower end of the pendulum suspension, so that the suspension and the plane of the load-screen make an angle of 120-140 degrees. This range is optimal for the maximum change in the thickness of the “reflector,” which the micrometer actually measures by means of a vertically flat laser beam, in which there is a load screen when the pendulum suspension deviates from the vertical position even at a small angle of up to 30 degrees.
Предлагаемый гравиметр, за счет «карусельного принципа» движения чувствительного элемента - минимизирует основную проблему как абсолютных, так и относительных гравиметров: длительность и трудоемкость получения точного результата. Применение центробежной компенсации ускорения силы тяжести исключает основной недостаток гравиметров, как с упругой, так и электромагнитной компенсацией: влияние температурных колебаний на результат измерения. Простота предложенного принципа измерения позволяют сделать конструкцию гравиметра малогабаритной [(0,25×0,25×0,30)м], легкой [(1,2-1,6)кг] и эффективной [30-120) сек/замер]. Точность применяемых приборов позволяет предположить точность измерений гравиметра в пределах [(1-2) мкГал].The proposed gravimeter, due to the "carousel principle" of movement of the sensing element, minimizes the main problem of both absolute and relative gravimeters: the duration and the complexity of obtaining an accurate result. The use of centrifugal compensation for the acceleration of gravity eliminates the main drawback of gravimeters, both with elastic and electromagnetic compensation: the influence of temperature fluctuations on the measurement result. The simplicity of the proposed measurement principle allows us to make the design of the gravimeter small-sized [(0.25 × 0.25 × 0.30) m], light [(1.2-1.6) kg] and effective [30-120) s / meter] . The accuracy of the instruments used suggests the accuracy of gravimeter measurements within [(1-2) μGal].
Гравиметр с такими показателями при себестоимости около 20 000 у.е. должен быть весьма востребован в разведке полезных ископаемых, транспортном и жилищном строительстве, а главное в оперативном и краткосрочном прогнозе землетрясений.A gravimeter with such indicators at a cost of about 20,000 cu It should be very popular in mineral exploration, transport and housing, and most importantly in the operational and short-term forecast of earthquakes.
Благодаря использованию центробежной компенсации силы тяжести по принципу карусели, в предлагаемой полезной модели реализованы достоинства и компенсированы недостатки как статических, так и баллистических гравиметров. Применяемая в гравиметре центробежная компенсация силы тяжести позволяет достаточно быстро и точно определять абсолютные значения ускорения силы тяжести в точке замера. Движение чувствительного элемента по принципу карусели позволяет маятнику с «отражателем» двигаться с постоянной круговой скоростью в направлении перпендикулярном вектору действующей на него силы тяжести. Благодаря этому, сопротивление воздуха и сила трения не могут влиять на результат измерения, что принципиально отличает предлагаемую конструкцию от известных баллистических гравиметров. Таким образом, предлагается компенсационный гравиметр, позволяющий измерять абсолютное значение ускорения силы тяжести. Предлагаемый гравиметр не имеет недостатков, свойственных компенсационным гравиметрам с упругой или электромагнитной компенсацией силы тяжести. В предлагаемом гравиметре на результат измерения не влияют температурные и деформационно-усталостные факторы, что принципиально отличает предлагаемую конструкцию от известных статических компенсационных гравиметров.Through the use of centrifugal gravity compensation according to the carousel principle, the proposed utility model has realized the advantages and compensated for the shortcomings of both static and ballistic gravimeters. The centrifugal gravity compensation used in the gravimeter allows you to quickly and accurately determine the absolute values of the acceleration of gravity at the measuring point. The movement of the sensing element on the principle of a carousel allows the pendulum with a "reflector" to move with constant circular speed in the direction perpendicular to the vector of gravity acting on it. Due to this, air resistance and friction force cannot affect the measurement result, which fundamentally distinguishes the proposed design from known ballistic gravimeters. Thus, a compensation gravimeter is proposed, which allows to measure the absolute value of the acceleration of gravity. The proposed gravimeter does not have the disadvantages inherent in compensation gravimeters with elastic or electromagnetic compensation of gravity. In the proposed gravimeter, the measurement result is not affected by temperature and deformation-fatigue factors, which fundamentally distinguishes the proposed design from the known static compensation gravimeters.
Полезная модель поясняется чертежами, где:The utility model is illustrated by drawings, where:
- на фигуре 1 изображен предлагаемый гравиметр по первому варианту выполнения (МАГ-КФ1);- figure 1 shows the proposed gravimeter according to the first embodiment (MAG-KF1);
- на фигуре 2 изображен предлагаемый гравиметр по второму варианту выполнения (МАГ-КФ2 - без коромысла).- figure 2 shows the proposed gravimeter according to the second embodiment (MAG-KF2 - without rocker arm).
Мобильный абсолютный гравиметр включает в себя не нуждающийся в откачивании воздуха корпус 1 цилиндрической формы, блок питания 2 в виде «пальчиковых» аккумуляторов, встроенный в корпус компьютер для управления процессом измерения с монитором 3 с возможностью визуализации и анализа результатов измерений.A mobile absolute gravimeter includes a cylindrical-shaped housing 1 that does not need to be pumped out of air, a power supply unit 2 in the form of “finger-type” batteries, a computer for controlling the measurement process with a monitor 3 integrated in the housing, with the possibility of visualization and analysis of measurement results.
Гравиметр по первому варианту выполнения (фигура 1) отличается тем, что маятники с подвесами равной длины 4 закреплены на противоположных концах общего коромысла 5. Подвесы маятников, в качестве грузов, снабжены плоскими отражателями или экранами 6.The gravimeter according to the first embodiment (figure 1) is characterized in that the pendulums with suspensions of equal length 4 are fixed at opposite ends of the common beam 5. The suspensions of the pendulums, as weights, are equipped with flat reflectors or screens 6.
Маятники приводятся в движение по принципу карусели встроенным в корпус электромотором 7. Электромотор снабжен фототахометром 8. На вертикально расположенном валу 9 электромотора закреплена горизонтальная платформа 10 с двумя соосно ориентированными в горизонтальной плоскости, но противоположно направленными лазерными микрометрами. Излучатели микрометров 11 расположены в центре платформы. Приемники микрометров 12 расположены на периферии платформы. Таким образом, каждый «груз-отражатель», в процессе вращения, находится между излучателем и приемником своего микрометра. При этом, маятники имеют возможность отклоняться в процессе вращения от вертикали до тех пор, пока проекция вектора центробежной (инерционной) силы на касательную к дуге отклонения не уравновесится аналогичной, но противоположно направленной проекцией вектора силы тяжести.The pendulums are driven by the carousel principle by an electric motor integrated in the housing 7. The electric motor is equipped with a phototachometer 8. A horizontal platform 10 is mounted on a vertically located shaft 9 of the electric motor with two laser micrometers coaxially oriented in the horizontal plane but oppositely directed. Micrometer emitters 11 are located in the center of the platform. The micrometer receivers 12 are located on the periphery of the platform. Thus, each “reflector load”, in the process of rotation, is located between the emitter and the receiver of its micrometer. At the same time, the pendulums have the ability to deviate from the vertical during rotation until the projection of the centrifugal (inertial) force vector onto the tangent to the deflection arc is balanced by a similar, but oppositely directed projection of the gravity vector.
Замер предлагаемым гравиметром осуществляется следующим образом.Measurement of the proposed gravimeter is as follows.
Выбирается точка замера. Гравиметр вносится в точку замера без штатива или иного опорного приспособления, так как его габариты и вес позволяют делать замер «вручную». Оператор включает электромотор, регулируя частоту его оборотов таким образом, чтобы маятники отклонились на заметный угол от оси вращения. При этом, вертикальность положения гравиметра определяется по равному значению углов отклонения обоих маятников, зарегистрированному лазерными микрометрами. Значения углов отклонения, регистрируемые лазерными микрометрами в процессе замера, выводятся в виде графических кривых зависимости углов отклонения от времени замера на монитор встроенного компьютера. Точно также на монитор компьютера выводятся регистрируемые фототахометром значения угловой скорости маятников или частоты оборотов электромотора.The measuring point is selected. The gravimeter is introduced to the measuring point without a tripod or other supporting device, since its dimensions and weight allow you to take measurements "manually." The operator turns on the electric motor, adjusting its speed so that the pendulums deviate by a noticeable angle from the axis of rotation. Moreover, the vertical position of the gravimeter is determined by the equal value of the deflection angles of both pendulums recorded by laser micrometers. The values of the deviation angles recorded by laser micrometers during the measurement process are displayed in the form of graphical curves of the dependence of the deviation angles on the measurement time on a built-in computer monitor. Likewise, the values of the angular velocity of the pendulums or the rotational speed of the electric motor recorded by the phototachometer are displayed on a computer monitor.
Посредством заложенной в компьютер программы, основанной на математической формуле (1) (в случае замера гравиметром по первому варианту конструкции «с коромыслом») или по формуле (2) (в случае замера гравиметром по второму варианту конструкции «без коромысла»)рассчитывается значение ускорения силы тяжести в точки замера. В процессе замера, компьютерной программой выбираются те значения, которые получены при постоянном значении частоты оборотов электромотора и при вертикальном положении гравиметра - то есть при равных значениях угла отклонения маятников.Using the program in the computer, based on mathematical formula (1) (in the case of measuring with a gravimeter according to the first version of the design "with a rocker") or according to formula (2) (in the case of measuring with a gravimeter according to the second version of the design "without rocker"), the acceleration value is calculated gravity at the measuring point. In the process of measurement, the computer program selects the values that are obtained at a constant speed of the electric motor and at the vertical position of the gravimeter - that is, with equal values of the angle of deviation of the pendulums.
Маятники и платформа с микрометрами представляют собой единую вращающуюся вокруг вертикальной оси механическую систему, в которой действуют две основные силы - центробежная сила и сила тяжести. Когда эти силы, приложенные к грузам-отражателям, уравновесят друг друга, процесс вращения стабилизируется и будет характеризоваться постоянным углом отклонения при постоянной угловой скорости вращения маятников. Измерение абсолютного значения ускорения силы тяжести состоит, таким образом, в измерении центростремительного ускорения грузов-отражателей.Pendulums and a platform with micrometers represent a single mechanical system rotating around a vertical axis, in which two main forces act - centrifugal force and gravity. When these forces applied to the reflector weights balance each other, the rotation process is stabilized and will be characterized by a constant deflection angle at a constant angular velocity of rotation of the pendulums. The measurement of the absolute value of the acceleration of gravity consists, therefore, in measuring the centripetal acceleration of the cargo-reflectors.
При круговом движении, осуществляемом в процессе замера, вектор поступательной скорости каждого груза-отражателя всегда ортогонален векторам действующих на него сил: вектору силы тяжести и вектору центробежной силы. Поэтому положение равновесия маятника, в момент замера, определяется только этими двумя силами и не нарушается действием силы сопротивления воздуха и силы трения.In a circular motion carried out during the measurement process, the translational speed vector of each reflector cargo is always orthogonal to the vectors of the forces acting on it: the gravity vector and the centrifugal force vector. Therefore, the equilibrium position of the pendulum, at the time of measurement, is determined only by these two forces and is not violated by the action of the air resistance force and friction force.
Подвесы маятников являются жесткими, имеют равную длину и возможность отклоняться от оси вращения за счет нефрикционного шарикоподшипникового соединения с коромыслом (по первому варианту исполнения гравиметра) или с валом электромотора (по второму варианту исполнения).The pendulum suspensions are rigid, have an equal length and the ability to deviate from the axis of rotation due to non-friction ball-bearing connection with the beam (according to the first embodiment of the gravimeter) or with the shaft of the electric motor (according to the second embodiment).
Благодаря тому, что результат измерения не зависит от сопротивления воздуха, рабочее пространство гравиметра не нуждается в трудоемкой, дорогостоящей и не всегда качественной откачке воздуха.Due to the fact that the measurement result does not depend on air resistance, the working space of the gravimeter does not need labor-intensive, expensive and not always high-quality air pumping.
Благодаря тому, что, центробежная сила, достаточно просто регулируется и достаточно точно регистрируется - предлагаемый гравиметр является не дорогостоящим (порядка 20 000 у.е. за прибор) быстродействующим (порядка 1 минуты на замер), обладает высокой точностью (порядка 1-2 мкГал), прост и надежен в применении.Due to the fact that the centrifugal force is quite easily regulated and accurately recorded - the proposed gravimeter is not expensive (about 20,000 cu per device) fast (about 1 minute per measurement), has high accuracy (about 1-2 μGal ), simple and reliable to use.
Процесс работы гравиметра заключается в следующем. По отклонению вертикальной плоскости груза-отражателя от оси вращения, лазерный микрометр непрерывно, в течении времени замера, регистрирует угол этого отклонения φ и выдает данные на монитор компьютера в виде графической кривой. Фототахометр, встроенный в корпус электромотора под платформой непрерывно регистрирует угловую скорость ω так же передавая ее значения на монитор компьютера в виде графика. Когда угловая скорость маятников достигает постоянного значения, а углы их отклонения от вертикали достигают постоянного и равного (что автоматически указывает на вертикальность корпуса гравиметра) значения, оба параметра, через несложную компьютерную программу вводятся в расчетную формулу:The process of operation of the gravimeter is as follows. By the deviation of the vertical plane of the cargo-reflector from the axis of rotation, the laser micrometer continuously, during the measurement time, registers the angle of this deviation φ and outputs the data to the computer monitor in the form of a graphical curve. A phototachometer built into the body of the electric motor under the platform continuously records the angular velocity ω by transferring its values to the computer monitor in the form of a graph. When the angular velocity of the pendulums reaches a constant value, and the angles of their deviation from the vertical reach a constant and equal (which automatically indicates the verticality of the gravimeter case) values, both parameters are entered into the calculation formula through a simple computer program:
где: gi - ускорение силы тяжести в точке измеренияwhere: g i is the acceleration of gravity at the measurement point
φ=φ1=φ2 - равный угол отклонения маятников от оси вращенияφ = φ 1 = φ 2 - equal angle of deviation of the pendulums from the axis of rotation
ωφ - угловая скорость грузов-отражателей при угле отклонения φω φ is the angular velocity of the cargo-reflectors with an angle of deviation φ
l - равная (по условию изготовления) длинна подвесовl - equal (according to the manufacturing condition) length of suspensions
r0 - плечо коромыслаr 0 - shoulder rocker
При работе гравиметра по первому варианту исполнения (Фигура 1), угловая скорость вращения маятников, а значит - частота вращения электромотора может быть произвольной и включается в расчет лишь по критерию постоянного значения.When the gravimeter is operating according to the first embodiment (Figure 1), the angular velocity of rotation of the pendulums, which means that the frequency of rotation of the electric motor, can be arbitrary and is included in the calculation only by the criterion of constant value.
Гравиметр по второму варианту исполнения (Фигура 2) не имеет коромысла. В этом варианте подвесы закреплены непосредственно на валу электромотора посредством подшипника 5.The gravimeter according to the second embodiment (Figure 2) does not have a rocker. In this embodiment, the suspensions are mounted directly on the motor shaft by means of a bearing 5.
При этом, расчетная формула заметно упрощается:At the same time, the calculation formula is significantly simplified:
Однако, режим скорости вращения электромотора в этом варианте, должен быть таким, чтобы проекция центробежной силы на дугу отклонения маятников - могла превысить аналогичную проекцию силы тяжести, поскольку сила тяжести действует на изначально отклоненные маятники еще в нерабочем положении (Фигура.2).However, the speed of rotation of the electric motor in this embodiment should be such that the projection of centrifugal force on the arc of deflection of the pendulums can exceed the similar projection of gravity, since gravity acts on the initially deflected pendulums while still inoperative (Figure 2).
Процесс регистрации в обоих вариантах исполнения полезной модели длится не более 30-60 секунд. Данные поступают на дисплей встроенного компьютера непрерывно в процессе всего замера и регистрируются как числовые колонки в таблице и одновременно в виде трех графических кривых: φ1, φ2 и ωφ.The registration process in both versions of the utility model lasts no more than 30-60 seconds. The data are fed to the display of the embedded computer continuously during the entire measurement and are recorded as numerical columns in the table and simultaneously in the form of three graphical curves: φ 1 , φ 2 and ω φ .
Принцип, на котором работает полезная модель, позволяет одновременно с замером фиксировать вертикальность положения корпуса гравиметра и, соответственно, оси вращения маятников. Данное положение достигается, когда углы отклонения обоих маятников равны. Графически это выразиться на дисплее компьютера пересечением или слиянием функций φ1 и φ2. Расчетная программа встроенного компьютера работает таким образом, чтобы фиксировать значение угловой скорости маятников гравиметра именно в такие моменты замера.The principle on which the utility model works allows simultaneously with the measurement to fix the vertical position of the gravimeter body and, accordingly, the axis of rotation of the pendulums. This position is achieved when the deflection angles of both pendulums are equal. Graphically, this is expressed on the computer display by the intersection or merger of the functions φ 1 and φ 2 . The calculation program of the built-in computer works in such a way as to fix the value of the angular velocity of the pendulums of the gravimeter precisely at such moments of measurement.
Полученное при замере значение ускорения силы тяжести является абсолютным, поскольку рассчитано непосредственно через равное ему значение центростремительного ускорения, с которым грузы-отражатели движутся вокруг оси вращения маятников.The measured value of the acceleration of gravity is absolute, since it is calculated directly through the equal value of the centripetal acceleration with which the reflector loads move around the axis of rotation of the pendulums.
Предлагаемая полезная модель:Suggested Utility Model:
- Значительно снижает габариты и вес гравиметрического устройства.- Significantly reduces the dimensions and weight of the gravimetric device.
- Увеличивает оперативность, одновременно снижая трудоемкость и затратность гравиметрических измерений;- Increases efficiency, while reducing the complexity and cost of gravimetric measurements;
- Уменьшает влияние человеческого фактора, и как следствие, увеличивает достоверность гравиметрических измерений.- Reduces the influence of the human factor, and as a result, increases the reliability of gravimetric measurements.
- Портативность предлагаемого устройства позволяет осуществлять трехмерное гравиметрическое картирование и оперативно получать так называемый «куб данных» в самых сложных полевых условиях.- The portability of the proposed device allows for three-dimensional gravimetric mapping and quickly receive the so-called "data cube" in the most difficult field conditions.
ПРИМЕНЯЕМАЯ ТЕРМИНОЛОГИЯ:APPLICABLE TERMINOLOGY:
Гравитационное поле - поле взаимного притяжения двух массивных тел. Выражается другими терминами: «поле тяготения»; «поле силы тяжести»., в небесной механике - поле притяжения тела произвольной массы., в астрофизике - поле притяжения звезд и планет; в геофизике - поле земного притяжения.The gravitational field is the field of mutual attraction of two massive bodies. It is expressed in other terms: “gravitational field”; "The field of gravity.", In celestial mechanics - the field of attraction of a body of arbitrary mass., In astrophysics - the field of attraction of stars and planets; in geophysics - the field of gravity.
Абсолютное значение ускорения силы тяжести - ускорение, с которым пробная масса движется под действием силы земного притяжения. Выражается другими терминами, применяемыми в классической механике, астрофизике и геофизике: «ускорение свободного падения», «напряженность гравитационного поля».The absolute value of the acceleration of gravity is the acceleration with which the test mass moves under the influence of gravity. It is expressed in other terms used in classical mechanics, astrophysics and geophysics: “acceleration of gravity”, “gravitational field strength”.
Центробежная сила - определяется в неинерциальных системах отсчета и действуя на элемент вращающегося тела или системы тел, направлена от центра вращения.Centrifugal force - is determined in non-inertial reference systems and acting on an element of a rotating body or system of bodies, is directed from the center of rotation.
Центростремительное ускорение - определяется в инерциальных системах отсчета, как ускорение тела, находящейся под действием силы, принуждающей к движению по непрямой траектории - например по окружности., и в этом случае, направлено к центру окружности.Centripetal acceleration - is defined in inertial reference frames as the acceleration of a body under the action of a force, which forces it to move along an indirect path - for example, a circle., And in this case, is directed to the center of the circle.
Корреляция - сопоставление результатов - как теоретических, так и опытно-экспериментальных, с целью их взаимного уточнения и я повышения достоверности.Correlation - a comparison of the results - both theoretical and experimental, with the aim of their mutual refinement and I increase the reliability.
Интерпретация - аналитическое, теоретическое толкование полученных, опытно-экспериментальным путем, результатов.Interpretation is an analytical, theoretical interpretation of the results obtained by experimental methods.
Гравиметрический профиль - маршрут по которому перемещается гравиметр для регистрации, как правило с заданным интервалом между пунктами измерений, ускорения силы тяжести.Gravimetric profile - the route along which the gravimeter moves for registration, usually with a given interval between the points of measurement, gravity acceleration.
Комплексирование методов - исследование одного и того же объекта, как правило - геологического, различными методами, как правило - геофизическими.Integration of methods - the study of one and the same object, usually a geological one, by various methods, usually geophysical.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009120276/22U RU89723U1 (en) | 2009-05-28 | 2009-05-28 | MOBILE ABSOLUTE GRAVIMETER FOR GEOLOGICAL EXPLORATION, GEOPHYSICAL RESEARCHES AND OPERATIONAL IDENTIFICATION OF EARTHQUAKES OF EARTHQUAKES (OPTIONS) |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009120276/22U RU89723U1 (en) | 2009-05-28 | 2009-05-28 | MOBILE ABSOLUTE GRAVIMETER FOR GEOLOGICAL EXPLORATION, GEOPHYSICAL RESEARCHES AND OPERATIONAL IDENTIFICATION OF EARTHQUAKES OF EARTHQUAKES (OPTIONS) |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU89723U1 true RU89723U1 (en) | 2009-12-10 |
Family
ID=41490193
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2009120276/22U RU89723U1 (en) | 2009-05-28 | 2009-05-28 | MOBILE ABSOLUTE GRAVIMETER FOR GEOLOGICAL EXPLORATION, GEOPHYSICAL RESEARCHES AND OPERATIONAL IDENTIFICATION OF EARTHQUAKES OF EARTHQUAKES (OPTIONS) |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU89723U1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2475786C2 (en) * | 2011-05-06 | 2013-02-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт метрологии им. Д.И. Менделеева" (ФГУП "ВНИИМ им. Д.И. Менделеева") | Absolute ballistic gravimeter |
| WO2013077771A1 (en) * | 2011-11-23 | 2013-05-30 | Petrenko Gennady Alexeevich | Method and device for measuring the acceleration of free fall |
| WO2016028189A1 (en) * | 2014-08-18 | 2016-02-25 | Геннадий Алексеевич ПЕТРЕНКО | Method and apparatus for remote gravimetric sounding |
-
2009
- 2009-05-28 RU RU2009120276/22U patent/RU89723U1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2475786C2 (en) * | 2011-05-06 | 2013-02-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт метрологии им. Д.И. Менделеева" (ФГУП "ВНИИМ им. Д.И. Менделеева") | Absolute ballistic gravimeter |
| WO2013077771A1 (en) * | 2011-11-23 | 2013-05-30 | Petrenko Gennady Alexeevich | Method and device for measuring the acceleration of free fall |
| RU2504803C2 (en) * | 2011-11-23 | 2014-01-20 | Геннадий Алексеевич Петренко | Device and method for measurement of gravitational acceleration |
| WO2016028189A1 (en) * | 2014-08-18 | 2016-02-25 | Геннадий Алексеевич ПЕТРЕНКО | Method and apparatus for remote gravimetric sounding |
| RU2581076C2 (en) * | 2014-08-18 | 2016-04-10 | Геннадий Алексеевич Петренко | Method and device for remote gravimetric probing |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9645267B2 (en) | Triaxial accelerometer assembly and in-situ calibration method for improved geodetic and seismic measurements | |
| US5112126A (en) | Apparatuses and methods for making geophysical measurements useful in determining the deflection of the vertical | |
| US3926054A (en) | Gravity gradiometer | |
| Schreiber et al. | The application of fiber optic gyroscopes for the measurement of rotations in structural engineering | |
| RU89723U1 (en) | MOBILE ABSOLUTE GRAVIMETER FOR GEOLOGICAL EXPLORATION, GEOPHYSICAL RESEARCHES AND OPERATIONAL IDENTIFICATION OF EARTHQUAKES OF EARTHQUAKES (OPTIONS) | |
| CN108445547A (en) | A kind of three-component marine gravity magnetic force duplex measurement device | |
| CN104655123B (en) | A kind of method that utilization optical fibre gyro determines rotational-angular velocity of the earth | |
| CN208207239U (en) | A kind of three-component marine gravity magnetic force duplex measurement device | |
| CN109681189A (en) | A kind of hole diameter sector cementing quality and track integrated measuring instrument | |
| RU2320963C2 (en) | Mode of mounting axles of mobile object | |
| CN104655095B (en) | A kind of method that utilization optical fibre gyro determines geographic latitude | |
| Peshekhonov | Problem of the vertical deflection in high-precision inertial navigation | |
| RU108644U1 (en) | SENSITIVE ELEMENT OF GRAVIMETER | |
| Bezvesilnaya et al. | Electromechanical gravimeter | |
| RU2348009C1 (en) | Gravimetric method to define deviation of plumb-line in ocean on mobile object | |
| CN112213796B (en) | Absolute gravity measurement method and absolute gravimeter | |
| JPS595845B2 (en) | true north reference device | |
| US3073165A (en) | Gravimeter | |
| RU2461027C1 (en) | Method and apparatus for measuring gravitational acceleration | |
| CN105241385B (en) | The method for real-time measurement of object vibration displacement in inertial space | |
| Harrison et al. | The measurement of surface gravity | |
| RU2494405C1 (en) | Method and device for measurement of gravity acceleration | |
| RU2504803C2 (en) | Device and method for measurement of gravitational acceleration | |
| CN112505793B (en) | Absolute gravity measuring device | |
| Völgyesi et al. | Report on a pre-earthquake signal detection by enhanced E\" otv\" os torsion balance |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20120529 |
|
| NF1K | Reinstatement of utility model |
Effective date: 20140920 |
|
| MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20160529 |