Термокомпенсатор гравиметра

Термокомпенсатор гравиметра

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

О Il И С А Н И E () 636574

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 07. 12.76 (21) 2427200/18 25 (51) М. Кл й

С, 01 V 7/02 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 05.12.785þëëåòåíü N 45 (45) Дата опубликования описания 10 .12 .78

Государственный иомитет

Соватв Министров CCCP оо делам изобретений и отнрытий (53) УДК 550.830 (088. 8) (72) Автор изобретения

Б. В. Гран

Нау чно-производственное обьединение "Геофизика"

Министерства Геологии СССР (71) Заявите",b (54) ТЕРМОКОМПЕНСАТОР ГРАВИМЕТРА

Изобретенйе относится к области гравиметрии, в частности к приборам для измерения силы тяжести — гравиметрам.

Известны термокомпенсаторы гравиметра Уордена.

Первый вариант термокомпенсатора представляет собой металлический стержень, соединенный с кварцевым стержнем, при этом для компенсации кривол инейности температурной зависимости металлический вольфрамовый стержень имеет специальный изгиб.

Недостатком этого термокомпенсатора является нетехнологичность изготовления и настройки. Кроме того, он резко увеличивает дрейф нульпункта гравиметра.

Второй вариант термокомпенсатора также выполнен в виде металлического стержня, соединенного с кварцевым стержнем, но для компенсации криволинейности температурной зависимости снабжен дополнительной пружиной (1) .

Теоретическое рассмотрение второго варианта показывает, что указанная дополнительная пружина повышает лишь чувствительность термокомпенсатора, но не компенсирует криволинейность температурной зависимости. Справедливость этого утверждения доказывается тем, что в гравиметре

Уордена второй вариант термокомпенсатора не использовался.

Известен также термокомпенсатор гравиметра, содержащий термочувствительный элемент, связанный через систему рычагов с чувствительным элементом гравиметра (2).

В этом устройстве термочувствительный элемент выполнен в виде металлического стержня, изменение длины которого при изменении температуры передается на маятник о чувствительной системы через систему рычагов и пружин.

Для компенсации криволинейности температурной зависимости использовано так называемое «лучковое» устройство, пред15 ставляющее собой гибкую нить, оттягиваемую в сторону пружиной.

Недостатками такого устройства являются сложность юстировки, так как при компенсации криволинейности температурной зависимости существенно изменяется линейный температурный коэффициент, и низкая точность гравиметра из-за низкой стабильности во времени температурной кривой, полученной после термокомпенсации.

636574 относительно to как в плюс, так и в минус шарнир С отойдет в сторону от прямой ли55

Оба недостатка обусловлены тем, что компенсация криволинейной температурной зависимости (малой по величине) происходит в цепи линейкой температурной зависимости, которая соответствует для квар- 5 ца большой величине (120 мгл/град), Цель изобретения — повышение точности измерений прн одновременном упрощении юстировки.

Указанная цель достигается тем, что в термокомпенсатор введен дополнительный термочувствительный элемент, кинематически связанный с чувствительным элементом.

При этом дополнительный термочувствительный элемент выполнен в виде биметаллической пластины. 15

На чертеже изображен предлагаемый термокомненсатор кварцевого гравиметра, Маятник 1 с грузом «гп» удерживается в горизонтальном положении с помощью оси вращения 00 и пружины 2 нулевой длины. Верхний конец пружины 2 крепится к рычагу За, имеющему горизонтальную ось вращения 0 0». В точке А к рычагу За шарнирно прикреплен металлический стержень Зв, второй конец которого жестко закреплен на рамке 4, имеющей горнзон- .25 тальную ось вращения 040, соосную с 0 0 (ось OsOa на порядок жестче.оси 0>0 и на несколько порядков жестче оси 00). Устройство 3 представляет собой линейный термакомпенсатор. К рамке 4 жестко прикреплен рычаг 5, к которому крепится измерительная пружина 6 и пружина 7 компенсатора криволинейностн. Верхний конец пружины

7 и точке В прикреплен к рычагу 8 с горизонтальной осью вращения О (. В точке В прикреплен также нижний конец С з5 гибкой тяги 9 (шарнирно). Верхний конец тяги .9 шарнирно прикреплен к биметаллической пластинке 10, которая жестко прикреплена к корпусу в точке О.

Линейный термокомпеисатор 3 при повышении температуры перемещает точку А

40 вниз, так как металлический стержень Зв расширяется сильнее, чем кварцевый За. Та- ким образом компенсируется линейная температурная зависимость пружины 2 (- !20 мгл/град). Остаточная температурная кривая представляет собой параболу, для компенсации которой необходимо слегка поднимать вверх точку А как при повышении, так и при понижении температуры относительно исходной. Это осуществляется с помощью дополнительного термочувствительного элемента 10. В исходном положении (tg} биметалл 10 и тяга 9 расположены на одной прямой. При изменении температуры нии BD и с помощью тяги 9 переместит вверх точку В, а следовательно, и верхнюю точку А пружины 2, Меняя жесткость пружины 7, можно скомпенсировать температурную параболу любой кривизны, Пружина 7 может быть выполнена в виде крутильной нити, плоской пружины и т. и. Ось 040з мажет быть выполнена саосно с осями 010 и OzO>. Тогда перемещение точки В будет передаваться через термокампенсатор 3, Возможны и другие варианты конструкции предлагаемого термакомпенсатора, например передача усилия от компенсатара криволинейности на ось маятника 1 или прямо на маятник 1 (через пружину 7).

Предлагаемый термокомпеисатор позволяет существенна упростить технологию температурной юстировки гравиметра в связи с тем, чта линейный и квадратичный термокомпеисаторы разделены н не оказывают влияния друг на друга, как эта имеет место в известном устройстве. Учитывая необходимость НН3КоН относительной Toчности квадратичной термокомпенсацни для отечественных кварцевых гравиметров (15 — 30 /0), предлагаемый термокомпеисатор позволяет вообще избежать операции регулировки квадратичного термокомненсатора, так как при изготовлении может быть обеспечена указанная низкая точность размеров и параметров предлагаемого термокомпенсатора. Кроме того, он позволяет повысить точность гравиметра за счет более стабильной температурной кривой, что достигается упрощением цепи линейного термокомпенсатора (где приходится компенсировать 3600 мгл при интервале 30 С).

Формила изобретения

1. Термокомпенсатор гравиметра, содержащий термочувствительный элемент, связанный через систему рычагов с чувствител ьным элементом грави метра, отличаю-. и(ийся тем, что, с целью повышения точности измерений при одновременном упрощении юстнровки, в него введен дополнительный термочувствительный элемент, кинематически связанный с чувствительным элементом.

2. Термокомпенсатор по п. 1, отличающийся тем, что дополнительный термочувствительный элемент выполнен в виде биметаллической пластины.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Патент США № 2674887, кл. 73 †3, ! 947.

° 2. Миронов В. С. Курс гравиразведки. J1., «Недра», 1972, с. 190.