Устройство для измерения абсолютного значения ускорения силы тяжести

Устройство для измерения абсолютного значения ускорения силы тяжести

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДНЕЙЬСТВУ

Союз Советскнк

Соцнапнстическик

PecnySnw н>771594 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву(22) Заявлено 26.06.78 (2!)2632896/18-25 с присоединением заявки HP (23) Прморитет

Опубликовано 151080 Бюллетень Н 38

Дата опубликования описания 181080 (Я)м. хл.

G 01 V 7/14

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (5З) Ю550. 330. (088. 8) (72) Авторы изобретения

В.Н.Умников, В.li.ÊàðàâàåB, В.Г.Попов и Е.Е.Коршунков (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ АБСОЛЮТНОГО ЗНАЧЕНИЯ

УСКОРЕНИЯ СИЛЫ ТЯЖЕСТИ

Изобретение относится к области гравиметрии и может быть использовано при определении абсолютного зна.чения ускорения силы тяжести на объектах, движущихся по земной или водной 5 поверхности.

Известно, что использование на подвижных объектах приборов, основанных на наблюдении двух одновременно качающихся маятников (1j или одного 1О качающегося маятника, с введением в показания прибора поправки на горизонтальные ускорения второго порядка самой платформы f2) затрудняет автоматизацию и повышение быстродействия а также устранение влияния колебаний движущегося основания на колебания маятника прибора.

Другие известные приборы, предназначенные для определения ускорения Щ силы тяжести, в которых фиксируется положение равновесия постоянной массы, удерживаемой силой упругости какого-либо тела, не используются на подвижном основании из-за необходи- 25 мости введения в измеряемую величину различных поправок, для определения которых затрачивается много времени.

Известны гравиметры, обеспечиваю. щие высокую точность измерений, но Щ не работающие при установке их на движущихся объектах. К ним относится наиболее близкое по техническому ре-, шению к предлагаемому прибору устройство 3, реализующее метод свободного падения тела. Оно содержит вакуумную камеру с установленными в ней подвижным инерционным телом и фиксаторами, тактовый генератор и счетчик импульсов пути, подключенные к коммутатору, схеме формирования выходного сигйала и к схеме формирования сигнала о шумах движения, имеющей вход g(.Х)

Это устройство не позволяет измерять ускорение силы тяжести с высокой точностью на подвижном объекте в связи с высоким уровнем шумов движения.

Цель изобретения — повышение точности измерений на подвижном основании при использовании емкостных датчиков перемещений.

Для достижения этой цели в устройство введены схема циклического включения фиксаторов с управляющим входом, два емкостных датчика перемещения инерционного тела, два генератора синусоидальных сигналов, смеситель и схема управления часто771594 той тактового генератора, причем управляющий вход схемы включения фиксаторов соединен с одним из выходов тактового генератора, выходы схемы включения фиксаторов подключены к входам соответствующих фиксаторов, емкостные датчики включены в схемы соответствующих генераторов синусоидальных сигналов, выходы которых соединены со входами смесителя, подключенного к коммутатору. Выход схемы формирования сигналов о шумах движения подключен к входу схемы управления частот тактового генератора, выходы которой подключены к входам тактового генератора и схемы формирования выходного сигнала.

На чертеже показана схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит вакуумную камеру 1, подвижное инерционное тело 2, фиксаторы 3 контактного или неконтактного типа) пластины 4 емкостных датчиков, генераторы 5 сннусоицальных сигналов, смеситель 6, коммутатор 7, счетчик 8 импульсов пути, схему 9 формирования выходного сигнала, схему 10 циклического включения фиксаторов, тактовый генератор 11, схему 12 формирования сигнала о шумах движения, схему 13 управления частот тактового генератора. управляющий вход схемы 10 циклического включения фиксаторов соединен с выходом тактового генератора 11, выходы схемы 10 подключены к входам соответствующих фиксаторов 3, пластины 4 емкостных датчиков включены в схемы соответствующих генераторов 5 синусонлальных сигналов, выходы ко.торых соединены со входами смесителя б, подключенного через коммутатор 7 к счетчику 8 импульсов пути. Последний соединен с входом схемы 9 формирования выходного сигнала и с входом схемы 12 формирования сигнала о шумах движения. Выход схемы 12 соединен со входом схемы 13 управления частот тактового генератора, выходы которого подключены к входу схемы 9 формирования выходного сигнала и к входу тактового генератора 11,один иэ выходов которого, в свою очередь подключен к входу коммутатора 7.

Измерение ускорения силы тяжести предлагаемым устройством производится циклически. В очередном цикле измерений сигнал с выхода схемы 13 управления частот тактового генератора подается на запуск тактового генератора 11 и на фиксаторы 3 инерционного тела 2, которые освобождают последнее на заданное время. Под действием датчиков тело перемещается относительно ..ластин 4 емкостных датчиков, жестко соединенных с корпусом прибора. При этом изменяются величины емкостей датчиков, что приводит к изменению .обственных частот генераторов 5 синусоидальных сигналов.

На выходе смесителя 6 образуется сигнал раэностной частоты, изменение которой пропорционально изменению положения инерционного тела 2. Этот сигнал подается на вход коммутатора

7. По сигналу тактового генератора

11 коммутатор 7 подключает выход смесителя 6 к входу счетчика 8 на время измерений. По окончании этого времени по сигналу тактового генератора 11 коьнчутатор 7 отключает сиеситель 6 от счетчика 8. Через некоторое время от схемы 10 циклического включения фиксаторов подается сигнал

15 на фиксаторы 3, которые возвращают подвижное инерционное тело 2 в исходное положение. Содержимое счетчика импульсов пути подается на схему 9 формирования выходного сигнала, ко2О торая формирует в требуемом виде сигнал, несущий информацию о величине ускорения силы тяжести по данныи одного или нескольких циклов в зависимости от сигнала, подавае мого с выхода схемы 13 управления частот тактового генератора. Содержимое последнего сигнала зависит от сигнала о шумах движения с выхода схемы 12, формируемого по данным с выхода схемы 8 и пс информации ф(х).

Количество циклов измерений определяется требуемой точностью, условиями функционирования прибора на подвижном основании и используемыми алгоритмами обработки его выходных

Зэ сигналов.

Положительный эффект при реализации предложенного устройства заключается в повышении точности измерений ускорения силы тяжести на под40 вижном основании при использовании емкостных датчиков перемещений в одном цикле и эа счет использования сигнала о шумах движения для управления режимом работы фиксаторов и схемы формирования выходного сигнала.

Формула изобретения

Устройство для измерения абсолютного значения ускорения силы тяжести, содержащее вакуумную камеру с установленным в ней подвижным инерционным телом и фиксаторами, тактовый генератор н счетчик импульсов пути, подключенные к коммутатору, схеме формирования выходного сигнала и к схеме формирования сигнала о шумах движения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точносф9 ти измерений на подвижном основании, в нем установлены схема циклического включения фиксаторов, два емкостных датчика перемещения инерционного тела, два генератора синусоидальЯ ных сигналов, смеситель и схема

771594

Составитель A,×óïðóíîâà

Редактор Т.Орловская ТеХред М. Кузьма Корректор М.Вигула

Заказ 6690/58 Тираж 649 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП"Патент", r.Óæãîðîä,óë.Ïðîåêòíàÿ,4 управления частот тактового генератора, причем управляющий вход схемы циклического включения фиксаторов соединен с выходом тактового генератора, выходы схемы циклического включения фиксаторов подключены к входам соответствующих фиксаторов, емкостные датчики включены в схемы соответствующих генераторов синусоидальных сигналов, выходы которых соединены со входами смесителя, подключенного к коммутатору, выход схемы формирования сигнала о шумах к.входу схемы управления частот тактового генератора, выходы которой подключены к входам тактового генератора и схема формирования выходного сигнала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Макаров H.Ï. Курс геодезической гравиметрии.M. Изд-во ВИА, 1959, с. 286-290.

2. Гарленд йж. Л.. Форма земли и сила тяжести. М., "Мир", 1967g с.35-35.

3.Авторское свидетельство СССР

Ф 333520, кл. G 01 Ч 7/14, 1972, (прототип).