Маятниковый гравиметр

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ЯО 11704 5)4 С 01 Ч 7 МИТЕТ ССС Й И ОТКРЬ УДАРСТВЕНКЫ ДЕЛАМ ИЗОБРЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ(56) Определение силы тяжестина море. Под ред. проф. Н.П. Грушинского. М.: Недра, 1970, с. 42-48.Огородова А.В, и др. Гравиметрия.И.: Недра, 1978, с. 109-113.(54) (57) МАЯТНИКОВЫЙ ГРАВИМЕТР,содержащий штатив с площадками, дваидентичных маятника с кварцевымистержнями и призмами, опирающимисяна площадки, оптическую систему,связанную с фотоприемником, соединенным с регистратором, о т л и"ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения точности и быстродействия,кварцевые стержни маятников имеютпараллельные плоскости заточкиконцов, расположенные перпендикулярно к плоскости колебаний маятников,оптическая система выполнена в видеинтерферометра Майкепьсона, в рабочем плече которого установленызеркально друг к другу кварцевыестержни маятников.11704Изобретение относится к гравиметрйи и может быть использовано приизмерении ускорения силы тяжести.Цель изобретения - повышениеточности и бь 1 стродействия измере,ний,На чертеже показана блок-схемаустройства.Устройство содержит маятникии 2, кварцевые стержни 3 и 4, 10призмы 5 и 6, зеркала 7 и 8, полупрозрачную пласкопараллельную пластину 9, прямой и обратный лучи 10света, фотоприемник 11, регистратор 12 электрических импульсов, 15штатив 13, площадки 14 и 15, На чертеже приняты обозначения: АА,АА , ВВ , ВВ - плоскости заточки(стержней маятников; А, В - проекциилиний пересечения плоскостей заточки стержней маятников; Чо - уголзаточки плоскостей; 3 - расстояние между параллельными плоскостямиконцов стержней маятников.Кварцевые стержни 3 и 4 маятников 1 и 2, расположенных эеркальнона штативе,13 и призмами 5 и 6 опира"ющихся на площадки 14 и 15, введеныв рабочее плечо интерферометра Иайкельсона 9-АА -ВВ -ВВ -АА -8-АА - ЗО( (б бВВ -ВВ -АА , составляют вместеЛ ( (с опорным плечом 7-9 и источникомкогерентного излучения оптическуюсистему, Вследствие взаимно параллельности плоскостей заточки АА,IАА , ВВ , ВВ" концов стержнеймаятников и перпендикулярности линий пересечения плоскостей А и Вс плоскостью колебаний маятниковпрямой и обратный лучи света 10,проходящие в кварцевых стержняхмаятников, совпадают во всех фазахих колебаний.Устройство работает следующимобразом.45В результате колебаний маятниковв противофазе возникают периодические изменения оптической длины рабочего плеча интерферометра относительно его опорного плеча, Чередованиеинтерференционных полос во времениопределяется периодическими колебаниями маятников. Фотоприемником11 периодические изменения интерференционных полос преобразуются в гармонический электрический сигнал леременной частоты с разрывом фаз в моменты, соответствующие прохождению 01 2маятниками положений амплитудных отклонений, т.е. когда скорость движе. ния максимальная и соответственно частота чередования интерференционных полос наибольшая.Регистратор 12 электрических импульсов формирует их последовательность с частотой, соответствующей частоте гармонического чередования интерференционных полос, Этим же регистратором из последовательности импульсов выделяются те, кото" рые соответствуют одной и той же фазе колебаний маятников, так как временная последовательность этих выделенных импульсов определяет период колебаний маятников Т. Амплитуда колебаний маятников определяет количество последовательных импульсов с фотоприемника за время, когда фаза колебаний маятников изменилась на ( , т,е. практически количество импульсов частоты колебаний маятников между разрывами фаз их колебаний.Ошибка в измерении периода одного колебания маятников определяется привязкой соответствующих импульсов к некоторой фазе гармонического сигнала и его частотой. Электронные устройства обеспечивают привязку с точностью 0,1 периода гармонического сигнала, в этом случае соответствует 0.,1 времени чередования интерференционных полос. Если за один период колебаний маятников Т таких полос П , то ошибка измерения периода составляет(Т - 10 сТ -(ОКоличество полоссвязано с углом элонгации маятников соотношениемЯовцбдбю 11где- угол элонгации маятников,Я - длина волны когерентногоисточника света,Из формул (1) и (2) следует,чтопри О=45, Ч =1 Я =Обм10 м,д =01 м и О =10