Наклономер
Иллюстрации
Реферат
1 1, 828I54
ОП ИСАН И Е
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик (б1) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 15.06.79 (21) 2780726/18-25 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 07.05.81. Бюллетень № 17 (45) Дата опубликования описания 07.05.81 (51) М. Кл з б 01V 7/02
Государстоеииый комитет
СССР (53) УДК 550.830 (088.8) по делам изобретений и открытий
Ц (72) Авторы изобретения Ю. Д. Буланже, Д. Г. Гриднев, В. И. Давыдов, С. А. (усторекнй, С. Г. Тененбаум и Б. В. Власов
Ордена Ленина институт физики Земли им. О. Ю. Й1мидта
4 (54) НАКЛОНОМЕР
Изобретение относится к области геофизического приборостроения и предназначено для регистрации приливных и тектонических деформаций земной поверхности с целью изучения внутреннего строения Земли и прогнозирования землетрясений.
Изобретение может быть применено при изыскательских работах с целью выбора места для строительства крупных гидросооружений. 1О
Известен наклономер, содержащий основание, кварцевую чувствительную систему на целльнеровском подвесе, осветитель, регистратор и устройство для эталонирования наклономера, представляющее собой пусто- 15 телый деформируемый давлением столба ртути подпятник (1).
Недостатком наклономера является оптический способ регистрации, требующий периодического присутствия наблюдателя в регистрационной камере, что вызывает помехи в записи наклономера, к тому же оптический способ регистрации требует большого собственного периода маятника прибора, постоянство которого невозможно сохранить из-за наклонов земной поверхности в азимуте, параллельном маятнику. Эти наклоны приводят к изменениям периода маятника, а следовательно, и чувствительности наклономера. Деформируемый под- 30 пятник, применяемый для эталонирования, может быть источником дрейфа нуль-пункта наклономера.
Известен наклономер, содержащий корпус, чувствительную систему на подвесе
Кирноса, осветитель, фотопреобразователь, регистратор, устройство для эталонирования наклономера, состоящее из двух катушек медного провода, жестко соединенных с маятником и размещенных в поле постоянного магнита, жестко скрепленного с корпусом наклономера (2). Наклономер при периодах маятника более 6 с. работает неустойчиво, заваливается, появляется дрейф нуль-пункта. Устройство для эталонирования треоует высокостабильного питания постоянным током, что трудно обеспечить в полевых условиях и также может привести к дрейфу наклономера.
Наиболее близким техническим решением к изобретению является наклономер, содержащий основание, чувствительную систему, состоящую из маятника с зеркалом на целльнеровском подвесе, преобразователь угловых смещений маятника в электрический ток, устройство для эталонирования, обеспечивающее отклонение рамки подвеса маятника на известный угол (3).
Общим недостатком известных наклономеров является то, что при их эталонирова828154 т
Кф.с—
СД (а + b) 10 у.2 у
8 z2bl нип необходимо отклонять маятник чувствительной системы. Возмущение чувствительной системы во время эталонирования приводит к искажениям показаний наклономера, которые весьма трудно исключить 5 при обработке материалов наблюдений.
Целью изобретения является повышение точности измерения за счет повышения точности эталонирования.
Поставленная цель достигается тем, что 10 предложенный наклolHoM&p дополнительно введены зеркало, жестко закрепленное на вертикальной оси вращения на известном расстоянии от зеркала маятника и фотопреобразователя, поворотный рычаг из- 15 вестной длины, один конец которого жестко соединен с осью вращения дополнительного зеркала, а второй — с микрометром.
На чертеже приведена конструкция предложенного наклономера. 20
На кварцевом стержне 1, жестко скрепленном с основанием (на чертеже не показано), при помощи пережима 2 закреплен верхний конец рамки подвеса чувствительной системы 3, в которой на нитях 4, 5 под- 25 вешен маятник 6 с зеркалом 7. С нижним концом рамки 3 связан один конец пружины 8, второй конец которой связан с микрометром 9. На известном расстоянии от зеркала 7 и фотопреобразователя размещено 80 дополнительное зеркало 10, жестко закрепленное на вертикально расположенной оси
11. С осью 11 жестко связан один конец поворотного рычага 12 известной длины, второй конец которого связан с микромет- 85 ром 13. Световой поток осветителя 14, последовательно отражаясь от зеркал 7 и 10, фокусируется в средней части фотопреобразователя 15. В цепь фотопреобразователя подключен регистратор 16. 40
Порядок эталонирования наклономера следующий.
Рассчитывается смещение ASp микрометра 13, обеспечивающее смещение светового потока от осветителя 14, сфокусированного 45 в плоскости фотопреобразователя 15, по фотопреобр азов ателю, соответствующее смещению этого потока при наклоне основания на клономера на 1 с. дуги из выражения 50 где С вЂ” длина поворотного рычага; 55
g — ускорение силы тяжести в пункте наблюдения; а — расстояние от зеркала маятника до зеркала 10;
b — расстояние от зеркала 10 до фото- 60 преобразователя;
1 — приведенная длина маятника наклономера;
Т вЂ” период собственных колебаний маятника наклономера. 65
Микрометру 13, связанному с поворотным рычагом 12, задают смещение на Л5. При этом запись кривой наклона «а регистраторе 16 сместится на m мм. Отсюда определяется переводной коэффициент масштаба записи К
К=
Ь5 с. дуги(мм.
m а ю
В предложенном наклономере при эталонировании не возмущается система наклономера, следовательно, исключаются помехи, неизбежные при эталонировании известных наклономеров, что повышает точность измерения. Дополнительно введенное устройство позволяет определять коэффициент фотоэлектрического увеличения Кф
К
Кф — — —, Ую где у, — смещение сфокусированного светового потока по фотопреобразователю при наклоне основания наклономера на 1 с. дуги
y, = "+ " 0,000005 =
1и
) Т* 2,5 10 — .
222
Помимо этого в предложенном наклономере можно контролировать стабильность чувствительности фотопреобразователя
Если эта величина постоянна, значит и чувствительность фотопреобразователя постоянна.
Epode того, дополнительно введенное в наклономер устройство не является источником дрейфа нуль-пункта наклономера.
Формула изобретения
Наклономер, содержащий основание, чувствительную систему, состоящую из маятника с зеркалом на подвесе, фотопреобразователь, устройство для эталонирования, выполненное из пережима, рамки подвеса чувствительной системы, пружины, микрометра, и регистратор, отл и ч а ющи и с я тем, что, с целью повышения точности измерения за счет повышения точности эталонирования, в наклономер дополнительно введены зеркало, жестко закрепленное на расстоянии от зеркала маятника и фотопреобразователя на вертикально расположенной оси вращения, и поворотный рычаг, один конец которого жестко соединен с осью вращения дополнительного зеркала, а второй — с микрометром.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Я. Мельхиор. Земные приливы. М., «Мир», 1968, с. 143 — 169.
828154
Составитель А. Чупрунова
Техред И. Заболотнова Корректор Л. Орлова
Редактор Л. Утехина
Заказ 742/17 Изд. № 317 Тираж 749 Подписное
НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Типография, пр. Сапунова, 2
2. Сб. Изучение земных приливов. М., Изд. АН СССР, 1961, с. 41 — 75.
3. Авторское свидетельство СССР
Мо 433341, кл. G 01V 7/00, 1972 (прототип).