Гравиметр

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 119) 01) 151)4 6 О 1 7 7/02 САНИЕ БРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ кии ин уУССР.Ф, Менде63 (088.8)тельство СССРЧ 7/02, 1976.а 1 Бцрегсопйасч. БсепС. 1 пзСг1257-1262.содержащий полыйего материала,в трубу из неФ, два соленоида,и регистратор,с я тем, что,ГОсудАРстВенный нОмитет сссРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(54)(57) ГРАВИМЕТР,шар из сверхпроводящпомещенный с зазороммагнитного материалаохватывающих трубу,отличающий с целью повышения чувствительностии расширения динамического диапазона, труба снабжена двумя торцовымистенками, размещенными на равныхрасстояниях от центра полого шара,содержащими элементы связи, образующими с боковой стенкой трубы и поверхностью полого шара первый и второй резонаторы, регистратор содержит смеситель, усилитель промежуточной частоты и частотомер, соединенные последовательно, и СВЧ-усилитель, который соединен посредствомэлементов связи с торцовыми стенками, а резонаторы включены в цепьобратной связи усилителя, образуютпервый и второй генераторы, выходыкоторых соединены с смесителем.2. Г 1 авимет 1 по и. 1 р О т л и - ч а ю щ и й с я тем, что СБЧ - уси - литель выполнен с переносом усиле 1 ИЯ на пРО; с ТУп очцУю час отУ 10837953, Гравиметр по п. 1, 2, о т л и.ч и ю щ и й с я тем, что зазор непревьппает величину порядка 2 - 57,от внешнего диаметра полого шара.Изобретение относится к геофизике, а более конкретно к устройствам для измере.ция гравитационного поля Бемли,Известно устройСтво, где чувствительньй элемент выполнен в видесверхпроводяшего полого цилиндра с двумя радиальными вырезами, центр тяжести которого смещен относительно продольной оси, а электромагнитная система выполнена в Виде двух, располосееных соосно с иерцио 1 ым элементом, радиальноосевых опор и трех обмоток.Нецостатком известного устройстВа являетс 51 уз 1(ий динамический дис - пазон, ограниченный системой астезирования, сложность настройки.Наиболее близким по технической сущности к изобретению является гравиметр, содержащий полый шар из сверхпроводяцего материала, помещец - ный с зазором в трубу из цемагнитного материала, двд сверхпроводящих соленоида, охваты 1 с);цих трубу, регистратор, вьгодне 1 гьп в виде последо. Ва тельно со еди 1 ец;ьх резона ноно го 10 усилителя, синхронного демодуляпораи усилителя, а также ггесть емкос гцыхэлектродов - етыре 1 горизонтальной 30плоскости и по одогу .Верху и снизу, ВКЛЮЧЕННЬГХ Е) ЕМКОСТЕЬЙ МОСТ ВЫХОД которого соединен с входом регистратора.Недостатком известного гравиметра.)ЯВЛЯЕТСЯ МД 1 Д 5 ЧВ С Т В и Т СЛ Ь НО С Т Ь Иузкий ди 1 дми)1 ескеЙ диаазон,Цель изобретения - говьппецие чувствительности и расширение динамического диапаэодЦель достгстс 5 тем, что в грд - виметре, содеркацем цо;ый шар изсверхп ров Одппе го мд те риала, помещенный с заэоро 1 в трубу иэ цемагнитего 1 О матери:11, Нве СГ) еОЕгд ) Охватывакппих тр)убу, и регистратор, труба снабжена двумя торцовыми стенками, размещенными на равных расстоянияхот центра полого пара, содеркащими элементы связи, образующими с боковой стенкой трубы и поверхностью полого шара первьп и второй резонаторы регистратор содержит смеситель,усилитель промежуточной частоты ичастотомер, соединенные последова - тельно и СБЧ-усилитель, который соединен посредством элементов связи с торцевыми стенками, а резонаторы вклочены в цепь обратной связи усилителя, образус)т первый и второй генераторы, выходы которых соединены со смесителем,Кроме того, СБ 1-усилитель выполнен с переносом усиления на проме;путо Еную частоту.Кроме того, зазор не превышаетеличину порядка 2-5 Е от внешнегодиаметра полого шара.На чертеже представлена схемаг:)с виметра. Первый и второй резонаторы 1 и 2 образованы трубой 3 иэ немагнитного металла с высокой проводимостью (медь или алюминий), полым шаром 4, покрытым сверхпроводником (свинцом или циобием), и торцовыми стенками 5 и О. Полый шар 4 подвешен в магнитном поле солецоидов 7 и 8, которые установлены с возмокностью взаимного перемещения и перемещения относительно трубь 3, Центр полого шара 4 совпадает с осью трубы 3, Для исключения уменьшения добротности резонаторов 1 и 2 зазор между трубой 3 и полым шаром 4 в не менее 2-57. от диаметра полого пара 4. Резонаторы 1 и 2 вклочены в цепь обратной связи усилителя 9, образуют, соответственно, первый и второй генераторы 1 О и 11, к выходам которых подключен смеситель 12, .оединеццый через уси1083795 Корректор А. Тяско Техред Л.Олейник Редактор Л. Письман Заказ 3724/1 Тираж 728 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Подписное Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 литель промежуточной частоты 13 с частотомером 14. Опора 15 изготовлена из фторопласта, крепится к внутренней поверхности трубы 3 расстоянии (0,1-0,25) Р ниже ее середины, где Р - внутренний диаметр тру бы, СВЧ-усилитель 9 выполнен, например, в виде СВЧ-усилителя с переносом усиления на промежуточную частоту.Первый и второй резонаторы 1 и 2, полый шар 4 и соленоиды 7 и 8 расположены в вакуумной камере, охлаждаемой жидким гелием (на чертеже не показано).Гравиметр работает следующим образом.Поскольку положение полого шара 4 определяется равенством диамагнитных сил выталкивания и силы тяжести, а от положения полого шара 4 зависят размеры первого и второго резонаторов 1 и 2, то при изменениях силы тяжести или токов, протекающих через соленоиды 7 и 8, изменяются собственные частоты первого и второго резонаторов 1, 2 и, следовательно, первого и второго генераторов 10, 11. Если частота одногогенератора увеличивается, то частота другого уменьшается на такую жевеличину. В смесителе 12 происходитсравнение частот генераторов, разностная частота, выделяемая усилителем промежуточной частоты 13, подается на частотомер 14, Изменениячастот генераторов 10 и 11, вызванные дестабилизирующими: факторами,не оказывают влияния на погрешностьопределения силы тяжести, так какони взаимно компенсируются в смесителе 12.Изобретение позволяет повыситьчувствительность,. расширить динами.ческий диапазон, благодаря использованию двух СВЧ-резонаторов, которые позволяют создать оптимальную длявыбора подъемный силы полого шара конФигурацию магнитного поля,а такжеблагодаря использованию регистрато ра, выполненного по дифференциальной схеме.