SU575596A1 - Устройство дл измерени силы т жести - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к области гравиметрического ириборостроепн ,

У боль111ипства современных статнстнче ских гравиметров чувствительный элзмеит выполнен в виде горизонтального ма тника с компенсациокной пруж1тон, о в последпне модели 1ведена схема автокомиенсации приращени  ускорени  сш(ы т жести н возмущающих у-коре1 ий.

В гг авимет|10 1 воздействие ускоренкд силы т жести в исходном пункте ча г ризонтальи : р1,чар крК1пенсируетс  В1штовой пружиной и круги.пьиоа цитью подвеса. При изменении силы т жести ма тник поворачиваетс  на угол ф , который компенсируетси схемой силовой обратной св зи. Угол tp преобразуетс  емкостным датчиком перемещени в частотно-модулированный сигнал. Затем в счетно-решающем устройстве вырабатываютс  пачки стандартных импульсов, число которых нропорционалыю углуф. Эти нмпулсы поступают }ia обкладки снлового емкостного преобразовател  схемы автокомпеисаЦШ1 . В силовом преобразователе между неподвижными и подвшкньмш обкладгсами вознисиют электростат часкне си.-Ы; мр.иБОдиише подБЯхшую систему Б kcxoiiiioe цааожеиве. Регистрац ш показа Гвй гразхмзгрй пронзвоцитс  по -мпупьсовв iiaif..e.

Основным не;;остатком огК:.и;--; ГО гравиметра  вл етс  .{аличпе компепс;гцнонной . Упруга  с стекса гр&в.Г .ьтра нестаби на во времепи, HeriifHeitht-e г.г-менени  нульпу АТс вызывают нпобхоллмость его коптроп  iinuocpencTBeinjBnpnuRC,- ;ч -«оретгй.

{оБестен rpaamferp 2 , гц.чггроенный по аз10компспсаииочн;-;1 схйкю боз ynpyjoro элеменга содержаш : rojvnoH г льный рычаг , бесконтакшый датчик перемещений, усилитель , моме11тный злектрнческий нреобра зователь, включающий обмотку и посто нный , магнит.

Датчг1 п-ерек-ещений преобразует угол отклонени  рычага подвижной системой от горизонтального па-гожешт  в злектрическнй ciiriian. Зтот сагнал усилнБае1х:  и подаетс  в обмотку моментного ггреобразовател . В качестве момент;юго преобразоватеггЯ может бьЕть применен магнитоэлектрически силовой преобразователь. O6NTOTKa, обтекае ма  током, укреплена на рычаге и расположена в зазоре посто нного магнита магни ного преобразовател , который развивает усилие, уравновешивающее воздействие посто нной и .переменной составл ющих ускорений силы т жести на чувствительную систему . Выходным сигналом гравиметра  влаетс  падение напр жени , создаваемое током на измерительном сопротивлении. Недостатком устройства  вл етс  невозможность разделени  уходов, св занных с нестабильностью начального уровн  и посто  ной ,1составл ющей измер емого ускорени . Сонтроль стабильности нуль-пункта этого гравиметра должен осуществл тьс  либо по контрольным пунктам, либо путем сопоставлени  с показани ми другого прибора, например ма тникового. Кроме того, регистраци  показаний такого гравиметра должна осуществл тьс  прибором, у которого чувствительность была бы ниже S.icf % и долговременна  стабильность не хуже 1.10%. Целью изобретени   вл етс  повыщение точности измерений. Поставленна  цель достигаетс  тем, что нв горизонтально расположенном ма тник установлена дополнительна  обмотка, помещенна  в поле посто нного магнита, подключенна  1 источнику тока и измерительной схеме. При взаимодействии тока этой обмотки с полем высокостабильного посто нного магнита возникает посто нны момент, противодействующий моменту ускорени  силы т жести, и не завис щий от изменений силы т жести и от воздействи  возмущающих уско Поскольку основное компенсирующее воздействие создаетс  посредством дополнитель ной обмотки, питаемой от независимого источника , ток внейможноконтропировагь непрерывное помощью измерительной схемы, а по величине тока судить о посто нстве компенсирующего момента. На чертеже приведена функциональна  схе ма устройства. Предложенное устройство дл  измерени  силы т жести содержит чувствительный элемент 1 в виде горизонтально расположенного ма тника, i основную 2 и дополнительную 3 обмотки, моментный электрический преобразователь 4, бесконтактный датчик 5 перемещений , усилитель 6, посто нный магнит 7, высо костабильный источник тока 8, мостовую схему 9, регистратор 10. Основна  обмотка 2 служит дл  компенсации посто нной составл ющей ускорени  силы, т жести, а обмотка 3 - дл  измерений переменной составл ющей ускорени  силы т жести и компенсации возможных откло}юний горизонт шьного ма тника, которые возникают под вли нием возмущающих ускорений. В данном гравиметре, как и в известных устройствах с силовой обратной св зью, любые отклонени  горизонтального ма тника воспринимаютс  бесконтактным датчиком 5, преобразующим перемещение в электрический сигнал, который затем усиливаетс , и ток с выхода усилител  6 поступает в обмотку 3. При взаимодействии тока обмотки 3 с полем посто нного магнита 7 возникает сила, котора  уравьшвешивает силу воздействи  ускорений. Ток или напр жение в цепи обратной св зи измер етс  соответствующим прибором моментного электрического преобразовател  4. Ьзлагодар  обмотке 2, котора  питаетс  от высокостабмльного источника тока 8, можно осуществл ть непрерывный контроль стабильности тока, сравнива  его с эталонным током другого источника при помощи мостовой схеMbi 9. Измерение от1слонепи  тока обмотки 3 от эталонного,  вл ющегос  мерой непосто нства момента компенсации, фиксируетс  с, помощью регистратора Ю. Устройство дл  измерени  силы т жести с контролируемым нуль-пунктом работает следующим образом. На исходном пункте на ма тник действует момент ускорени  силы т жести, величина которого равна М где m -инерционна  (несбалансированна ) масса: о - ускорение силы т жести на исходном пункте: -приведенна  длина горизоптального ма тника. Дл  компенсации этого момента используетс  обмотка 2, котора  создает момент М, , равный и противоположно направленный моменту Мо, Mg MK , где Mg Здесь В - индукци  в зазоре посто нного магнита: h -активна  длина витков обмотки компенсационного электрического преобразовател : Зц -ток высокостабильного источника, Изменени  ускорени  силы т жести и действие возмущающих ускорений вызывает отклонение рычага от горизонтального по- -ложени . Эти откпонени  компенсируютс  моментным электрическим преобразователем, в поле посто нного магнита 7 которого расположена обмотка 3, обтекаема  током Зо . Уравнение движени  горизонтального ма тника гравиметра в положении равновеси  .имеет ввд trig J 4 ВЬкЗкЕ Bdoc Зоей , где hoj -активна -дл1ша витков обмотки 3, ос -ток в цепи обратной св зи. На исходном пункте Д О, поэтому по величш е

тока Зщ. в обмотке 2 можно контролировать стабильность нуль-пункта гравиметра.

Claims (2)

1.Авторское св1щетельство СССР

NO 193100, кл. G 01 V 7/04, 02.03.1067.

2.Авторское свидетельство СССР

№ 164973, кл. G 01V 7/О4, О4.О9.1964.