SU1099302A1

SU1099302A1 - Gravimeter

Info

Publication number: SU1099302A1
Application number: SU792782999A
Authority: SU
Inventors: Константин Евграфович Веселов; Дмитрий Григорьевич Гриднев
Original assignee: Ордена Ленина Институт Физики Им.О.Ю.Шмидта; Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Геофизических Методов Разведки
Priority date: 1979-06-05
Filing date: 1979-06-05
Publication date: 1984-06-23

Abstract

ГРАВИМЕТР, содержащий корпус , чувствительную систему, состо щую из ма тника с зеркалом, нитей подвеса, измерительной и монтажной рамок, главной , измерительной и диапазонной пружин , фотоэлектрический преобразователь , отсчетное устройство и регистратор , отличающийс тем, что, с целью исключени дрейфа нульпункта , в чувствительную систему гравиметра введены дополнительна деформированна пружина и три устройст .ва типа ласточкина хвоста с трем винтами, обеспечивакмцими смещение подвижных частей ласточкиных хвостов причем дополнительна пружина расположена с противоположной главной пружине стороны относительно нитей подвеса ма тника, нижней конец пружины посредством рычага св зан с зеркалом ма тника, а верхний - с подвижной частью устройства типа ласточкина хвоста, обеспечивающего смещение дополнительной пружины вдоль ее оси, при зтом станина этого ласточкина хвоста жестко св зана с монтажной платой чувствительной системы, нижний конец главной пружины соединен § посредством рычага с ма тником, а (Л верхний - с подвижной частью второго устройства типа ласточкина хвоста, обеспечивающего смещение главной пружины перпендикул рно ее оси и параллельно оси ма тника, причем станина второго ласточкина хвоста жестко св зана с подвижной частью третьего устройства типа ласточкина хвоста, обеспечивающего смещение главной пружины вдоль ее оси, при этом станина третьего ласточкина хвоста жест;| .ко св зана с монтажной платой чувствй-i «тельной системы гравиметра.A GRAVIMETER, comprising a housing, a sensitive system consisting of a tandem with a mirror, suspension threads, a measuring and mounting frame, a main, measuring and range springs, a photoelectric converter, a reading device and a recorder, characterized in that, in order to avoid drift of the zero point, an additional deformed spring and three devices of the dovetail type with three screws were inserted into the sensitive system of the gravimeter, ensuring the displacement of the moving parts of the dovetail tails and The useful spring is located on the opposite side of the main spring relative to the threads of the tandem suspension, the lower end of the spring is connected to the mirror of the taller by means of a lever, and the upper end is connected to the moving part of a dovetail-type device that displaces the additional spring along its axis, at the same time the tail is rigidly connected to the mounting plate of the sensitive system, the lower end of the main spring is connected § by means of a lever with a ball, and (L top - with the movable part of the second device of the type a dovetail, which provides the main spring displacement perpendicular to its axis and parallel to the axis of the tandem, and the bed of the second dovetail is rigidly connected with the movable part of the third dovetail-type device, which moves the main spring along its axis, while the bed of the third dovetail gesture; | This is connected to the gravimeter sensing circuit board.

Description

Изобретение относитс к геофизическому приборостроению и может быть применено дл регистрации относительных изменений ускорени .силы т жecтиJB частности дл регистрации приливных изменений ускорени силы т жести. Известен гравиметр, состо щий из чувствительной системы, включающе в себ ма тник, подвешенный на горизонтально расположенных цилиндрических закрученных ма тниксзм пружинах, измерительную и диапазонную пружины, температурный компенсатор, отсчетног устройства,- корпуса термостата и фотозлектрического преобразовател ГЛ . Известен гравиметр, состо щий из чувствительной системы, включающей . в себ ма тник, подвешенный на горизонтально расположенных упругих нит х в измерительной рамке, котора подвешена на упругих нит х в монтажной рамке, главную, измерительную и диапазонную пружины, отсчетного устройства и корпуса 2j . Наиболее близким к изобретению вл етс гравиметр, состо щий из чув ствительной системы, включающей в се б ма тник, подвешенный на горизонтально расположенных упругих нит х в монтажной рамке, цилиндрические горизонтально расположенные пружины, закрученные ма тником, причем нити подвеса закручены в противоположную цилиндрическим пружинам сторону, фот электрического преобразовател , отсч ного устройства, термостата, корпуса и регистратора з . Недостатками таких гравиметров вл ютс дрейф нуль-пункта, который со временем по вл етс из-за неравно мерного старени закрученных нитей подвеса и пружин, и мала углова чувствительность. Целью изобретени вл етс повьШ1е ние точности измерени за счет исклю чени дрейфа нуль-пункта. Поставленна цель достигаетс тем что в предложенном гравиметре, содер жащем корпус, чувствительную, систему состо щую из ма тника с зеркалом, нитей подвеса, измерительной и монтажной раМок, главной, измерительной и диапазонной пружин, фоФоэлектричес кий преобразователь, отсчетное устройство и регистратор, в чувствитель ную систему гравиметра введены допол тельна деформированна пружина и тр устройства типа ласточкина хвоста с трем винтами, обеспечивакнцими смещение подвижных частей ласточкиных хвостов, причем дополнительна пружина расположена с противоположной главной пружине стороны относительно нитей подвеса ма тника, нижний конец пружины посредством рычага св зан с зеркалом ма тника, а верхний - с подвижной частью устройства типа ласточкина хвоста, обеспечивающего смещение дополнительной пружины вдоль ее оси, при этом станина зтого ласточкина хвоста жестко св зана с монтажной платой чувствительной системы, нижний конец главной пружины соединен посредством рычага с ма тником, а верхний с подвижной частью второго устройства типа ласточкина хвоста, обеспечивающего смещение главной пружины перпендикул рно ее оси и параллельно оси ма тника, причем станина второго ласточкина хвоста жестко св зана с подвижной частью третьего устройства типа ласточкина хвоста, обеспечивающего смещение главней пружины вдоль ее оси, при этом станина третьего ласточкина хвоста жестко св зана с монтажной платой чувствительной системы -гравиметра. На чертеже представлен предлагаемый гравиметр. В монтажной рамке 1, жестко св занной с монтажной платой чувствительной системы гравиметра (на чертеже не показана), на упругих нит х 2 и 3 подвешена измерительна рамка 4, в которой на упругих нит х 5 и 6 подвешен ма тник с зеркалом 7. С ма тником 8 посредством рычага 9 св зан нижний конец главной пружины 10, С противоположной ма тнику стороны относительно нитей подвеса 5 и 6 с зеркалом 7 посредством рычага 11 св за.н нижний конец дополнительно введенной сильно деформированной пружины 12. Посредством рычагов 13 и 14 с измерительной рамкой 4 св заны нижние концы измерительной 15 и диапазонной 16 пружин, верхние концы которых св заны с.отсчетным устройствам 17 и винтом изменени диапазона 18. Верхний конец дополнительной пружины св зан с подвижной частью устройства типа ласточкина хвоста 19, станина которого жестко св зана с монтажной платой чувствительной системы. Верхний конец пружины 10 св зан с подвижной частьюThe invention relates to geophysical instrumentation and can be used to register relative changes in acceleration. Forces of particular strength to register tidal changes in acceleration of gravity. A gravimeter is known, consisting of a sensitive system, including a master suspended on horizontally arranged cylindrical swirling springs, a measuring and range springs, a temperature compensator, a reference device, a thermostat housing and a photoelectric transducer. A gravimeter is known, consisting of a sensitive system including. The tandem is suspended on horizontal elastic threads in the measuring frame, which is suspended on elastic threads in the mounting frame, the main, measuring and range springs, the reading device and the housing 2j. The closest to the invention is a gravimeter consisting of a sensing system including a baton suspended on horizontal elastic threads in a mounting frame, cylindrical horizontally arranged springs twisted on a flannel, with the suspension threads twisted in opposite cylindrical springs side, photo of the electric converter, cutoff device, thermostat, housing and recorder h. The disadvantages of such gravimeters are zero-point drift, which over time appears due to uneven aging of the twisted suspensions and springs, and low angular sensitivity. The aim of the invention is to improve measurement accuracy by eliminating zero-point drift. The goal is achieved by the fact that in the proposed gravimeter, which contains a body, a sensitive system consisting of a master with a mirror, suspension strands, measuring and mounting frames, a main, measuring and range springs, a photoelectric converter, a reading device and a recorder, into a sensor A gravimeter system was equipped with an additional deformed spring and a dovetail-type device with three screws, which ensured the displacement of the moving parts of the dovetail, and an additional spring The tail is located on the opposite side of the main spring relative to the tandem suspension threads, the lower end of the spring is connected to the mirror of the tandem by means of a lever, and the upper end is connected to the moving part of a dovetail-type device that displaces the additional spring along its axis, while the bottom of the dovetail rigidly connected to the sensing board of the sensitive system, the lower end of the main spring is connected by means of a lever to a tandem, and the upper end to the moving part of a second device, such as a dovetail, ensuring the main spring is displaced perpendicular to its axis and parallel to the axis of the tandem, and the second dovetail frame is rigidly connected to the movable part of the third dovetail-type device providing the main spring displacement along its axis, while the third dovetail frame is rigidly connected to the mounting board sensitive system-gravimeter. The drawing shows the proposed gravimeter. In the mounting frame 1, a gravimeter sensitive system rigidly connected to the circuit board (not shown), a measuring frame 4 is suspended on elastic threads x 2 and 3, in which a tandem with a mirror 7 is suspended on elastic threads 5 and 6. a tank 8 by means of a lever 9 connects the lower end of the main spring 10, On the opposite side of the tank relative to the suspension threads 5 and 6 with a mirror 7 by a lever 11, connects the lower end of the additionally introduced strongly deformed spring 12. By means of levers 13 and 14 s measuring frame 4 connected the lower ends of the measuring 15 and 16 springs, the upper ends of which are connected to the measuring device 17 and the ranging screw 18. The upper end of the additional spring is connected to the moving part of the dovetail device 19, the frame of which is rigidly connected to the mounting plate of the sensitive system . The upper end of the spring 10 is connected to the movable part.

второго устройства типа ласточкина хвоста 20, станина которого жестко св зана с. подвижной частью третьего устройства типа ласточкина хвоста 21. Станина устройства 21 жестко св зана 5 с монтажной платой чувствительной системы гравиметра. Устройство 19 обеспечивает смещение пружины 12 вдоль ее оси, устройство 20 - смещение главной пружины 19 перпендикул рно ее 10 оси и параллельно ма тнику, устройство 21 - смещение пружины 10 вдоль е оси.a second device like dovetail 20, the frame of which is rigidly connected with. the movable part of the third device of the dovetail type 21. The stand of the device 21 is rigidly connected 5 with the circuit board of the gravimeter sensitive system. The device 19 provides the displacement of the spring 12 along its axis, the device 20 - the displacement of the main spring 19 perpendicular to its 10 axis and parallel to the mantle, the device 21 - the displacement of the spring 10 along the e axis.

Световой поток осветител 22, отража сь от зеркала 7, фокусируетс в 5 средней части дифференгщального фотоэлемента 23. В цепь фотоэлемента 23 подключен регистратор 24.The luminous flux of the illuminator 22, reflected from the mirror 7, is focused in 5 of the middle part of the differential photocell 23. The recorder 24 is connected to the circuit of the photocell 23.

Предложенное устройство позвол ет исключить дрейф нуль-пункта гравиметра 20 Известно, что между деформацией упругих элементов чувствительной системы гравиметра и дрейфом нуль-пункта существует пр ма св зь: чем больше деформаци , тем больше дрейф нуль- 25 пункта. Как видно из чертежа, упругие моменты главной и дополнительной пружин направлены навстречу друг другу . При изготовлении чувствительной системы гравиметра задают малую упру-.|гую деформацию .и.большую чувствительность главной пружине, а дополнительной пружине задают большую упругую деформацию и малзпо чувствительность с таким расчетом, чтобы дрейф главной и дополнительной пружин (в пересчете на миллигалы) были одинаковы по величине. А так как их упругие моменты направлены навстречу друг другу, .то дрейф нуль-пункта гравиметра будет равен нулю. Так как добитьс равен тва дрейфов главной и дополнительной пружин при первой юстировке системы не всегда удаетс , то требуетс несколько юстировок. Устройства типа ласточкиных хвостов 19, 20 и 21 ввод тс в гравиметр дл того, чтобы исключить необходимость возврата гравиметра на завод дл последующ юстировки прибора по поводу дрейфа нуль-пункта.The proposed device makes it possible to exclude the drift of the null-point of the gravimeter. 20 It is known that there is a direct connection between the deformation of the elastic elements of the sensitive system of the gravimeter and the drift of the zero-point: the greater the deformation, the greater the drift of the zero-25 point. As can be seen from the drawing, the elastic moments of the main and additional springs are directed towards each other. In the manufacture of a sensitive gravimeter system, a small elastic deformation and a large sensitivity of the main spring are set, and the additional spring is set to greater elastic deformation and low sensitivity so that the drift of the main and additional springs (in terms of milligals) are the same. magnitude. And since their elastic moments are directed towards each other, the drift of the zero point of the gravimeter will be equal to zero. Since it is not always possible to achieve equal to the drift of the main and additional springs during the first alignment of the system, several adjustments are required. Dovetail-type devices 19, 20 and 21 are inserted into the gravimeter in order to eliminate the need to return the gravimeter to the factory for subsequent adjustment of the instrument about the zero-point drift.

Юстировку при необходимости можно осуществл ть в полевых услови х. Например , если у гравиметра наблюдаетс положительный дрейф (ма тник отклон ес вверх), то необходимо увеличить упругую деформацию дополнительной пружины 12, увеличива ее раст жение посредством устройства 19. Однако при этом измен етс положение равновеси и углова чувствительность чувсвительной системы гравиметра. Устройства 20 и 21 обеспечивают приведение чувствительной системы к начальному положению равновеси и начальной угловой чувствительности, что достигаетс смещением верхнего конца главной пружины вдоль ма тника посредством устройства 20 и вдоль оси пружины - посредством устройства 21.Adjustment can be carried out in the field if necessary. For example, if a gravimeter has a positive drift (the tilt deflects up), it is necessary to increase the elastic deformation of the additional spring 12, increasing its stretching by means of the device 19. However, this changes the equilibrium position and the angular sensitivity of the gravimeter sensing system. The devices 20 and 21 bring the sensitive system to the initial equilibrium position and initial angular sensitivity, which is achieved by displacing the upper end of the main spring along the tool through the device 20 and along the axis of the spring through the device 21.

Таким образом, предложенное устройство позвол ет исключить дрейф нуль-пункта в полевых услови х, при этом не требуетс повторное эталонирование гравиметра дл определени его цены делени , так как устройства 20 и 21 позвол ют--получать посто нную угловую чувствительность, а следовательно, и посто нную цену делени гравиметра.Thus, the proposed device eliminates zero point drift in field conditions, and does not require re-calibration of the gravimeter to determine its division price, since devices 20 and 21 allow - to obtain a constant angular sensitivity, and therefore, the constant cost of dividing the gravimeter.

///////7/////7/////// 7 ///// 7

Claims

GRAVIMETER, comprising a housing, a sensitive system consisting of a pendulum with a mirror, suspension threads, measuring and mounting frames, a main, measuring and range springs, a photoelectric transducer, a reading device and a recorder, characterized in that, in order to prevent the drift of the null-point, into a sensitive gravimetric system introduced an additional deformed spring and three devices such as dovetail with three screws, providing displacement of the moving parts of the dovetails the spring is located on the opposite side to the main spring of the pendulum, the lower end of the spring is connected via a lever to the mirror of the pendulum, and the upper end is connected to the movable part of the dovetail type device, which displaces the additional spring along its axis, while the bed of this dovetail is rigidly connected with the circuit board of the sensitive system, the lower end of the main spring is connected § by means of a lever with a pendulum, and the upper one - with the movable part of the second dovetail type device , which ensures the displacement of the main spring perpendicular to its axis and parallel to the axis of the pendulum, and the bed of the second dovetail is rigidly connected to the movable part of the third device such as dovetail, which provides displacement of the main spring along its axis, while the bed of the third dovetail is rigidly connected to the circuit board <gravity meter system.

SU p „1099302>

f 1099302 2