Способ измерения ускорения силы тяжести телеуправляемым гравиметром
Патент 1166042
Авторы
Классы МПК
Способ измерения ускорения силы тяжести телеуправляемым гравиметром
Иллюстрации
Реферат
СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ УСКОРЕНИЯ СИЛЫ ТЯЖЕСТИ ТЕЛЕУПРАВЛЯЕМЫМ ГРАВИМЕТРОМ , содержащим корпус и чувствительную систему, включающий компенсацию относительных, изменений силы тяжести и измерение компенсирующей силы, по величине которой судят об .относительном изменении ускорения силы тяжести, отличающийс я тем, что, с целью повьшения точности измерений, в исходном положении чувствительного элемента не менее двух раз дополнительно измеряют угол наклона корпуса с чувствительной системой и по результатам измерений рассчитывают поправку, которую вводят в величину компенсирующей силы.
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИН
4(51) с 01 V 7/02
1
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТСРСИОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPbffMA (21) 3655056/24-25 (22) 24 . 10.83 (46) 07.07.85. Бюл. Р 25 (72) А.К.Алекберли (7 1) Азербайджанский институт нефти и химии им. М.Азизбекова
1 (53) 528.563 (088.8) (56) 1. Юзефович А.П.,Огородова Л.В.
Гравиметрия. М., "Недра", 1980.
2.Авторское свидетельство СССР
Р 167045, кл. С 01 V 7/02, 1965.
З.Авторское свидетельство СССР
9 197205, кл. G 01 V 7/02, 1967 .(поототип). (54)(57) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ УСКОРЕНИЯ
СИЛЫ ТЯЖЕСТИ ТЕЛЕУПРАВЛЯЕМЫМ ГРАВИМЕТРОМ, содержащим корпус и чувстви- тельную систему, включающий компенсацию относительных. изменений силы тяжести и измерение компенсирующей силы, по величине которой судят об относительном изменении ускорения силы тяжести, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью повышения точности измерений, в исходном положении чувствительного элемента не менее двух раз дополнительно измеряют угол наклона корпуса с чувствительной системой и по результатам измерений рассчитывают поправку, которую вводят в величину компенсирующей силы.
11б6042
5g р = g(cos p — 1) 1
Изобретение относится к геофизике, конкретнее к телеуправляемым гравиметрическим измерениям.
Известен способ измерения силы тяжести телеуправляемым гравиметром, 5 включающий принудительное инвилирование корпуса с чувствительной системой, компенсацию относительных изменений силы тяжести и измерение величины компенсирующей силы 11).
Недостатками способа являются низкое быстродействие, обусловленное необходимостью на каждом пункте изме. рения точной (+ IO-15") установкой корпуса с чувствительной системой в 15 исходное положение и громоздкость системы нивилирования, затрудняющая использование в условиях ограниченных размеров, например, в скважинных гравиметрах. 20
Известен также способ измерения силы тяжести телеуправляемым грави метром, включающий самонивилирование корпуса с чувствительной системой, компенсацию относительных изменений 25 силы тяжести и измерение компенсирующей силы. Этот способ за счет самонивилирования увеличивает быстродействие измерений 1 2 ).
Однако недостатками способа явля- ЗО ются низкие точность и надежность
Недостатком известного способа являются низкие точность и надежность измерений из-за воэможности отклонения корпуса с чувствительной системой от исходной оси (например, вертикали), Цель изобретения — повышение точности измерений.
Цель достигается тем, что согласно способу измерения ускорения силы тяжести .телеуправляемым гравиметром, содержащим корпус и чувствительную систему, включающему компенсацию относительных изменений силы тяжести и измерение компенсирующей силы, по величине которой судят об относительном изменении ускорения силы тяжести, в исходном положении чувствительного элемента не менее двух раэ дополнительно измеряют угол наклона корпуса с чувствительной системой и по результатам измерений рассчитывают поправку, которую вводят в величину компенсирующей силы.
При наклоне чувствительной системы на угол р в произвольном направлении изменение силы тяжести составит
Определяя на каждой точке величину
ДД = gK+ g> единичного измерения из-за возможности отклонения корпуса с чувствительной системой от исходной оси (например, вертикали). Причинами существенных погрешностей при работе гравиметра с самонивилированием являются жесткость подводящих проводников, трение, люфты, неточности в изготовлении подвеса Кардана, возмож- 4р ность касания корпуса с неподвижными ребрами при его расположении в жидкости высокой плотности, изменения условий работы с температурой (особенно для скважинных гравиметров), пустимые углы наклона корпуса составll П ляют 10 "14 для погрешностей порядка 0,01 мГал.
Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является способ 5О измерения ускорения силы тяжести телеуправляемым гравиметром, содержащим корпус и чувствительную систему, включающий компенсацию относитель ных изменений силы тяжести и измере- 55 ние компенсирующей силы, по величине которой судят об относительном изменении ускорения, силы тяжести (3 ). можно устранить ошибки из-за наклонов корпуса с чувствительной системой. Здесь а g K — изменение компенсирующей силы. Определение угла возможно непосредственным измерени, ем угла наклона корпуса подходящими средствами. Угол р может быть также определен измерением углов наклона рычага чувствительного элемента и его нити подвеса в исходном положении чувствительного элемента (два взаимно перпендикулярных направления при g =0 перпендикулярны исходной оси корпуса с чувствительной системой, например, вертикали) при помощи двухкоординатного электролитического уровня. Так как исходное положение чувствительного элемента всегда определяется относительно корпуса с чувствительной системой, предварительно установив нуль двухкоординатного уровня при совпадении оси корпуса с исходной осью, можно легко определить угол р через углы
1166042 элемента относительно корпуса. Система 6 телеуправления связана с чувствительной системой жилой 8 кабеля, датчик 4 связан с измерителем 5 вертикали жилой 7.
Исходное состояние схемы соответствует исходному положению чувствительного элемента и известному положению корпуса 1 относительно ис10 ходной оси (определена величина .ЛКСМ °
При изменении величины силы тяжес,ти -c одновременным изменением положе,ния корпуса 1 рычаг 2 чувствительног го элемента с помощью системы 6 телеуправления возвращается в иоходное положение и определяется тем самым величина и g . Измерителем 5 вертикали определяется положение корпуса (угол p ) и и g . Результат измерения силы тяжести определяется
cos/3= созЫ - cos р а (1) записывается .
dg = g(cos M- cos у — 1 ), На фиг. 1 показана упрощенная схема телеуправляемого гравиметра, реализующая предлагаемый способ измерения силы тяжести; на фиг. 2— взаимное расположение нитей подвеса и рычага чувствительного элемента после наклона корпуса на угол р где оси XYZ (Х Y Z ) взаимно перпендикулярны, Х совпадает с нитью, У— с рычагом чувствительного элемента, Z — - исходная ось корпуса с чувствительной системой.
Устройство содержит корпус 1 с чувствительной системой, включающей рычаг 2 и нити 3 подвеса чувствительного элемента, датчик 4 вертика- д ли (например, двухкоординатный электролитический уровень), измеритель
5 вертикали, систему 6 телеуправления, жилы 7 и 8 кабеля.
Одна из контролируемых координат датчика 4 совпадает с направлением нитей подвеса чувствительного элемента, другая — с его рычагом 2 в исходном положении чувствительного
z z
У
Фиг. Г
Составитель В.Федоров
Редактор Т.Кугрьппева Техред Я,Кузьма
Корректор E.Ñèðîõìàí
Заказ 4306/40 Тираж 748 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР .по делам изобретений и открытий
113035, Москва,. Ж-35, Раушская наб., д.4/5
Филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная,4
3 наклона рычага Ы и нити подвеса р относительно исходной оси где ад и 3 g.„измерения на рядовой и исходной точках.
Положительный эффект предложенного изобретения заключается в повышении точности измерений путем введения поправки в величину компенсирующей силы за счет учета отклоне" ния корпуса от вертикальной оси.