Струнный гравиметр
Похожие патенты | МПК / Метки | Текст | Заявка | Код ссылки
Текст
ц 42555 Союз Советских Социалистических Республик(51) М. Кл. С 01 р 15/10 Государственный комитет Совета Министров СССР па делам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения Смирно В, Баркан, А. А, Геркус и(54) СТРУННЫЙ ГРАВИМЕТР Цель изобретения - компенсация и регистрация горизонтальных ускорений, действующих на прибор, и пзмерение ускорения силы тяжести.Это достигается размещением в горизонтальной плоскости вокруг инерционного ферромагнитного элемента четырех электромагнитов двухосного магнитного подвеса, имеющих в стержнях магпитопроводов цептраль- О ные сквозные отверстия, в каждом из которых расположена одна из четырех струн, на которых растянут ферромапштный элемент.В вертикальном направлении ферромагнитный элемент удерживается двумя электромаг нитами магнитного подвеса. етр Гравиметр содержит сферический ферритовый элемент 1, растянутый на четырех взаимно перпендикулярных струнах 2, датчики г их поперечных колебаний и трп пары взаимно перпендикулярных электромагнитов подвеса 4, Б, распологкенных соответственно по осям Х, У, Л. Электромагниты горизонтального магнитного подвеса имеют в стержнях маги итопровода центральные сквозные отверстия, в которых проходят струны. Струны имеют ленточный профиль и крепятся к ЗО корпусу прибора через пьезоэлементы вибраИзобретение относится к навигационным устройствам и может найти применение в аппаратуре, измеряющей ускорение силы тяжести на подвижном основании.Известен струнный акселерометр, представляющий из себя инерционный элемент, растянутый между двумя одинаковыми струнами, каждая из которых своим свободным концом закреплена в корпусе прибора. Струны расположены на одной прямой, являющейся осью чувствительного прибора. Для предохранения струн от поперечното прогиба инерционный элемент крепят к мембране, имеющей малую жесткость в направлении оси чувствительности.Измеряемое ускорение определяется по изменению частот собственных колебаний струн. В приборе предусмотрен специальный возбудитель, поддерживающий колебания строго определенной частоты, и датчики, определяющие изменение частот струн при наличии ускорения.Известный прибор обладает только одной измерительной осью и не защищен от действия ускорения, перпендикулярных оси чувствительности, Упругость мембраны со временем меняется, что приводит к нестабильности измерений. Кроме того, некомпенсационный метод съема информации сокращает динамический диапазон измерения. чертеже показан предлагаемый грави35 40 45 торов б, возбуждающих поперечные колебания струн.Работа устройства заключается в следующем.Сигналы поперечных колебаний струн 2 снимаются датчиком 3, усиливаются и после удвоения по частоте поступают на пьезоэлемент вибратора б, возбуждая в струнах поперечные колебания. Колебания струны в поперечном направлении с частотой о вызываются периодически изменяющимися с частотой .210 продольным натягом. Цепь положительной обратной связи обеспечивает устойчивые поперечные колебания струн на их собственных частотах.При действии вертикального ускорения происходят одинаковые изменения натяга во всех четырех струнах. Это приводит к равному по величине изменению частоты их собственных колебаний. Обработка полезной информации осуществляется электронной схемой, которая определяет одинаковые по знаку и величине изменения частот всех четырех струн. Эта же информация служит входным сигналом для управления вертикальным магнитным подвесом 4.В цепи отрицательной обратной связи устройств управления вертикальным магнитным подвесом находятся фильтрующие и корректирующие цепи, пропускающие только сигналы на частотах помех (короткопериодные сигналы), например, частоты вибраций, качек судов и т. п, Вертикальный подвес компенсирует изменение одновременното натяга струн, вызванного только сигналами помех. Жесткость подвеса для сигналов помех максимальна.Для полезных длиннопериодных сигналов, которые не проходят через фильтрующие цепи, жесткость вертикального магнитного подвеса йрактически равна нулю.Во время действия горизонтального ускорения его составляющиепо осям Х и У вызывают усиление натяга в одних струнах и ослабление натяга в струнах им противоположных, что вызывает увеличение собственной,частоты поперечных колебаний одних струн и соответствующее уменьшение - у других.Выделяемая разностная частота колеба 5 10 5 20 25 30 ний двух противоположных струн является входным сигналом для управления торизонтальным магнитным подвесом б, оси которого совпадают с этими струнами. Электромагниты создают усйлия, компенсйрующие разности натяга струн по каждой оси и, следовательно, действие горизонтальных ускоренийДля регистрации горизонталЬных ускорений используется электронная схема, выделяющая сигналы разностной частоты в каждом горизонтальном магнитном подвесе.По двум сигналам разностной частоты, пропорциональным ортогональнЫм составЛяющим горизонтального направления вычисляется амплитуда и направЛение вектора горизонтального ускорения.Благодаря вводу в трехосные магнитные подвесы и в устройства измерения фильтрующих и корректирующих цепей, компенсирующих влияние вредных сигналов, гравиметр может быть использован для измерения ускорения силы тяжести на подвижном основании, где вредными сигналами могут быть периодические горизонтальные и вертикальные ускорения, вызванные качкой, вибрацией судна и т. п. Предлагаемое устройство позволяет измерять ускорения по трем осям, а также увеличивает динамический диапазон измерения, благодаря использованию магнитных подвесов. Предмет изобретения Струнный гравйметр, содержащий ферромагнитный элемент растянутый на четйрех горизонтальных струнах, датчики частоты их поперечных колебаний у два электромагнита вертикального подвеса ферромагйитного элемента, отличающийся тем, что, с целью компенсации влияния горизонтальных составляющих ускорений на показания гравиметра и их регисграции, в нем в горизонтальной плоскости вокруг ферромагнитного элемента расположены четыре электромагнита двухосного магнитного подвеса, имейщие в стержнях магнитопроводов центральйые сквозные отверстия, в каждом из которв 1 х расположена одна из четырех струн.412555 Составитель Б. Делекторский Техред 3. Тараиеико Корректор В Гутман Редактор О. Степина Тип. Харьк. фил. пред. Патент Заказ 1202/182 Изд,388 ЦНИИПИ Государственного комитета по делам изобретений Москва, Ж, РаушскаяТираж 678 ПодписноеСовета Министров СССРи открытийнаб., д. 4/5
СмотретьЗаявка
1765923, 31.03.1972
М. В. Баркан, А. А. Геркус, В. Г. Смирнов
МПК / Метки
МПК: G01P 15/10
Опубликовано: 25.01.1974
Код ссылки
<a href="https://patents.su/3-412555-strunnyjj-gravimetr.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Струнный гравиметр</a>
Предыдущий патент: Датчик скорости ветра
Следующий патент: Стробоскопическое устройство дляизмерения напряжения одиночныхнаносекундных импульсов
Случайный патент: Погрузочная машина