Крутильные весы для измерения вторых производных силы тяжести

Крутильные весы для измерения вторых производных силы тяжести

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 2 1-0475 (21) 2127050(18-25 с присоединением заявки М (23) приоритет

Опубликовано 250879. Бюллетень М 31

Дата опубликования описания 280879

Союз Советскки

Социалистических

Республик

«ц681403 (51)М. Кл.2

G 01 V 7/10

Государствеиный комитет

СССР оо делан изобретений и открытий (53) УДК 550. 835 (088.8) (72) Авторы иЗОбретЕния

Г.О.Крылов и И.И.Науменко-Бондаренко (71) Заявитель (54) КРУTHJIbHbE ВЕСЫ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВТОРЫХ

ПРОИЗВОДНЫХ СИЛЫ ТЯЖЕСТИ

Изобретение относится к области геофизики, а точнее — к гравиметрическому приборостроению.

Известны крутильные весы Килхлинга, предназначенные для измерения вторых производных силы тяжести (1) . Весы представляют собой три симметричные гантели, укрепленные горизонтально в центре масс гантелей к горизонтальным отросткам, расположенным на равном расстоянии по высоте по обеим сторонам вертикальной штанги, ось которой совпаает с осью в ащения п гой нити. д P у ру

Весы Килхлинга требуют черезвычайно высокой точности изготовления. Параметры крутильных весон нужно выдерживать с относительной точностью тте ниже 10 -10 . Это явл яет ся основной причиной того, что до настоящего времени такие весы еще не созданы. Кроме того, весы Килхлинга позволяют измерять лишь производные »к и i

Цель изобретения — повышение точности измерений и увеличение функциональных возможностей устройства.

Это достигается тем, что чувствительный элемент выполн ен в ниде асимметричного коромысла, концы которого расположены на разных высотах относительно его центра масс °

На чертеже представлена схема крутильных весов °

Они состоят иэ коромысла 1, на концах которого расположены грузы

2и 3.

Массы грузов различны,но их статические моменты относительно точки подвеса коромысла равны. Коромысло подвешено на упругом подвесе 4 или торсионе так, чтобы грузы находились на разной высоте.

Симметричное коромысло, у которого центр тяжести совпадает с осью подвеса, а грузы разнесены по высоте, но находятся на равных высотах относительно центра масс, является измерителем первых произ— водных силы тяжести. С помощью такого коромысла измеряются гроиэводные ) ку ю у, . +>> к д = у к хх ассиметрия коромысла приводит к тому, что весы чувствительны не только к первым, но и ко вторым произ— водным силы тяжести, а именно к б81403

Формула изобретения

ЦНИИПИ Заказ 5081/43 Тираж 697 Подписное

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул. Проектная, 4 производным Mix, %, %,Ч(l ч(l xyg, zzx +zan ° xyv Azz= yyz Мх%7 ксли учесть, что неизвестным является предварительный угол закручивания, то очевидно, что определить все производные можно путем измерения показаний весом минимум в 11 азимутах.

Одновременное измерение первых и вторых производных силы тяжести невозможно осуществить из-за того, что величина вторых производных на три порядка меньше величины первых производных. Такое утверждение в большей мере справедливо для весов

Килхлинга. Расчеты для асимметричных весов показывают, что если соотношение большего плеча короьысла к меньшему или большей массы грузов коромысла к меньшей составляет величину порядка 10, то значение моментов от второй производной силы тяжести равной 1-10 см с". будет отличаться от момента, созда" ваемого первой производной силы

-12 -1 -2 тяжести равной 1 10 см с необходимо измерить первую производную силы тяжести с точнбстью

0,01 10 с, т.е. с точностью до

0,01 этвеша. Такая точность достижима, если применять вакумированные и термостатированные весы, как это делается при измерении гравитацион ной постоянной, где полученная точ- ность составляет несколько. сотых единиц этвеша.

Принцип действия прибора заключается в следующем. На исходном пункте прибор устанавливается в определенном азимуте, и затем производится измерение показаний коромысла в 11 азимутах, после чего

5 вычисляются перечисленные выше произ водные.

Использование предлагаемых асимметричных весов выгодно их отличает от весов Килхлинта,так как поэволяе:

10 получить моменты на порядок выше, чем моменты весов Килхлинга.

Крутильные весы для измерения вторых производных силы тяжести, содержащие чувствительный элемент, выполненный в виде коромысла, ось подвеса которого проходит через его центр масс, поворотный меха низм, регистрирующее устройство, отличающиеся тем,что, с целью повыаения точности измерений и увеличения функциональных возможностей чувствительный элемент выполнен в виде асимметричного коромысла, концы которого расположены на разных высотах относительно его центра масс.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

l. Весепов К.Е., Сагитов М.У.

Гравиметрическая разведка. Яедра, 1968,;с.212-220 .