SU421966A1

SU421966A1 - GRAVIMETER

Info

Publication number: SU421966A1
Application number: SU1762591A
Authority: SU
Original assignee: Л. Б. Рабухин
Priority date: 1972-03-23
Filing date: 1972-03-23
Publication date: 1974-03-30

Description

1one

Известен гравиметр, в котором симметричиый чувствительный элемент подвешен в поле сверхпровод щей поддерживающей катушки, а система индикации положени чувствительного элемента построена на основе емкостных датчиков, которые включены на вход полупроводниковых предусилителей. Одиако известный гравиметр имеет малую точность определени положени чувствительного элемента, ограниченную шумами емкостной системы miдикации , поскольку высокоомные датчики включены на вход полупроводникового усилител с уровнем шумов, приведеиных ко входу, пор дка 5 10 в.A gravimeter is known in which a symmetrical sensitive element is suspended in a field of a superconducting supporting coil, and the position indication system of the sensitive element is built on the basis of capacitive sensors that are connected to the input of semiconductor preamplifiers. The well-known gravimeter has a low accuracy in determining the position of a sensitive element, limited by the noise of a capacitive miqtion system, since high-resistance sensors are connected to the input of a semiconductor amplifier with a level of noise brought to the input in the order of 5 10 volts.

Дл повышени точности в систему индикации в предлагаемом гравиметре введены дополнительные идентичные магнитометрические датчики, расположенные попарно-симметрично относительно центра чувствительного элемента. При этом датчики пары включены последовательно-встречно, а их выходы соединены через сверхпроводниковые усилители и цепи обратной св зи с поддерживающими катушками.To improve accuracy, additional identical magnetometric sensors are introduced into the display system in the proposed gravimeter, which are arranged in pairs symmetrically relative to the center of the sensitive element. In this case, the pair sensors are connected in series to each other, and their outputs are connected via superconducting amplifiers and feedback loops to the supporting coils.

Чувствительность системы индикации повышаетс за счет того, что магнитометрические датчики с нулевым сопротивлением включены на вход сверхпроводникового предусилител , наход щегос при температуре жидкого гели . Среднеквадратический уровень приведенных ко входу шумов у таких усилителей (например, у предусилителей на проволочных криотронах) составл ет . Использование в предложенной системе индикации сверхпроводниковых магнитометров позвол ет повысить чувствительность гравиметра до .The sensitivity of the display system is increased due to the fact that magnetometric sensors with zero resistance are connected to the input of a superconducting preamplifier located at liquid gel temperature. The rms level of the input-induced noise for such amplifiers (e.g., preamplifiers on wire cryotrons) is. The use of a superconducting magnetometer in the proposed display system makes it possible to increase the sensitivity of the gravimeter to.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого гравиметра.The drawing shows the block diagram of the proposed gravimeter.

Гравиметр содержит чувствительный элемент 1, поддерживающие 2, магнитометрические датчики 3, 4, 5, сверхпроводниковые усилители 6, 7, цепи обратной св зи S, 9, вакуумный кожух 10, сверхпровод щий экран 11.The gravimeter contains a sensing element 1, supporting 2, magnetometric sensors 3, 4, 5, superconducting amplifiers 6, 7, feedback circuits S, 9, vacuum housing 10, superconducting screen 11.

Работает гравиметр следующим образом.Works gravimeter as follows.

Чувствительный элемент / с помощью катущек 2 подвешиваетс в магнитном поле. Первоначально датчики 4 п 5 наход тс на равном рассто нии от поверхности чувствительного элемента 1, и на выходе усилител 7 сигнал отсутствует. Изменение координаты чувствительного элемента 1 нод действием переменного ускорени силы т жести перераспредел ет потоки, пронизывающие датчики 4 и 5, таким образом, что на выходе усилител 7 по вл етс сигнал, пропорциональный удвоенной амплитуде изменени координаты. Этот сигнал через цепь обратной св зи 9 поступает в поддерживающие катущки 2 и измен етThe sensing element (with the aid of the coils 2) is suspended in a magnetic field. Initially, the 4 p 5 sensors are at an equal distance from the surface of the sensing element 1, and there is no signal at the output of the amplifier 7. Changing the coordinate of the sensitive element 1 node by the action of a variable acceleration of gravity redistributes the flows through the sensors 4 and 5, so that the output of the amplifier 7 is a signal proportional to twice the amplitude of the coordinate change. This signal through the feedback circuit 9 enters the supporting rollers 2 and changes

поддерживающую силу дл возвращени чувствительного элемента / в исходное положение . Вс кое изменение магнитного пол , поддерживающего элемент /, вызывает в датчиках 4 к 5 изменение потока одинаковой величины и направлени . Следовательно, на выходе усилител 7 сигнал в этом случае не измен етс . Изменение магнитного пол катушек 2 вызывает изменение магнитного потока, пронизывающего датчик 3. В результате на выходе усилител 6 по вл етс соответствующий сигнал, который с помощью цепи обратной св зи 8 измен ет магнитное поле в катушках 2 и компенсирует смещение элемента 1, происшедшее из-за изменени поддерживающей силы. О величине приращени гравитационных сил суд т по величине сигнала на выходе усилител 7.supporting force to return the sensing element / to its original position. Any change in the magnetic field supporting the element / causes a change in the flux of the same magnitude and direction in sensors 4 to 5. Therefore, at the output of the amplifier 7, the signal in this case does not change. A change in the magnetic field of the coils 2 causes a change in the magnetic flux penetrating the sensor 3. As a result, the output of the amplifier 6 produces a corresponding signal, which with the help of a feedback circuit 8 changes the magnetic field in the coils 2 and compensates for the displacement of the element 1 caused by for changes in supporting force. The magnitude of the gravitational force increment is judged by the magnitude of the signal at the output of the amplifier 7.

Предмет изобретени Subject invention

Гравиметр, содержащий симметричный чувствительный элемент, поддерживающие катушки , магнитометрический датчик, сверхироводниковые усилители и цепи обратной св зи , отличающийс тем, что, с целью повышени точности индикации положени чувствительного элемента, он содержит дополнительные идентичные магнитометрические датчики, расположенные вокруг чувствительного элемента попарно симметрично относительно его центра, причем магнитометрические датчики каждой пары включены последовательновстречно , а их выходы соединены посредством сверхпроводниковых усилителей и цепей обратной св зи с поддерживающими катушками .A gravimeter containing a symmetrical sensitive element, supporting coils, a magnetometric sensor, superdiode amplifiers and feedback circuits, characterized in that in order to improve the accuracy of indicating the position of the sensitive element, it contains additional identical magnetometric sensors located around the sensitive element in pairs symmetrically with respect to it center, with the magnetometric sensors of each pair included in series, and their outputs are connected by superconducting amplifiers and feedback circuits with supporting coils.