Гравиметр

р 4363 П Союз Советских Социалистичесюа Республин(61) Зависимое от авт, свидетельства 1835080/26-2 М. Кл, 6 01 ч 7/1 Яе Государственный комитет Совета Министров СССР по делам изобретений и открытийУДК 550.83(088,8 летень М 26 Дата опуоликования описания 13 72) Автор изобрете В. П, Шляхо 71) Заявитель тавская гравиметрическая обсерват АН Украинской ССР(54) ГРАВИМЕТР ризонтальнои плоскости относительно вертикальной оси симметрии подвижного отражателя, Для измерения длины участков пути, пролетаемых падающим телом, с точностью до дробных долей интерференционной полосы нониусный генератор, подключен на вход соответствующих трех счетчиков, При этом шины запуска двух из этих счетчиков и шина остановки третьего,подключены к выходу формирователя импульсов пути, а шины остановки первых двух счетчиков дробной доли полосы и шина запуска третьего подключены к выходу датчика временных интервалов. Вход блока формирования импульсов сброса,подключен к выходу формирователя импульсов пути, а выход этого блока подаи на входы первых двух счетчиков дробной доли интерференционной полосы.На чертеже приведена схема гравиметра. Устройство содержит: вакуумированную камеру 1, подъемник 2, двухлучевой интерферометр с делительным зеркалом 3, поворотное зеркало 4, падающее тело (например, триэдр) 5, двухгранный отражатель 6, поворотное зеркало 7, оптические окна 8 и 9, монохроматический источник света 10, фотоумножитель 11, удерживающий электромагнит 12, электромагнит подъемника 13, вакуумный блок 14, датчик временных интервалов 15, блок формирования импульсов пути 16, счетчики(22) Заявлено 09.10.72 (21с присоединением зая (32) ПриоритетОпубликовано 15.07.74. Б Известны устройства для определения ускорения силы тяжести методом свободного падения тел, содержащие монохроматический источник света, вакуумированпую камеру, падающее зеркало, измерительный иптерферометр, катапульту или удерживающее устройство, датчик высокостабильных импульсов времени, блок автоматики, счетчики интерференционных импульсов и нониусный генератор,Недостатком известных устройств является значительный объем вакуумированной камеры, необходимый из-за большой протяженности пути свободного падения тела. Значительная кинетическая энергия падающего тела в случае большого пути падения вызывает сильную вибрацию установки, что ухудшает точность измерений, Кроме того, электронные схемы в известных устройствах, работаощих по способу симметричного падения тела, позволяют измерять длину пути с точностью до дробной доли интерференционной полосы лишь в верхней части траектории, когда скорость движения тела уменьшается, а точность интерференционной картины ухудшается.С. целью повышения точности измерений в измерительном интерферометре дополнительно установлен умножитель оптической разности хода в виде неподвижного двухгранного отражателя, ребро которого смещено в гоВаео .".- -г ф5 10 15 20 где пь ЗО а 1 а 2 ь 2 З 5 40 45 50 55 60 65 3интерференционных импульсов пути 17 и 18, блок формирования импульсов троса 19, нониуоный генератор 20, счетчики дробной доли интерференционной полосы 21 - 29, олок автоматики 30 и блок полного сброса 31.Устройство работает следующим образом.С помощью блока 14 в камере 1 создается высокий вакуум, Блок автоматики 30 включает электромагниты 12, 13, и падающий триэдр 5 с помощью подъемника 2 поднимается в верхнюю часть камеры 1. После этого выключается электромагнит 13, подъемник 2 опускается, а триэдр 5 удерживается электромагнитом 12 в верхней части камеры 1, Луч света от источника 10 через окно 9 направляется на,зеркало 3 и разделяется на два луча: опорный, который, отразившись от зеркала 4, возвращается к светоделителю 3, и измерителыный, который направляется на триэдр 5, отражается от его граней на двухгранный отражатель 6, затем снова,попадает на триэдр 5, на зеркало 7, ог которого отражается и тем же путем возвращается к светоделителю 3, где смешивается с опорным лучом, В результате вознвкает интерференционная картина, регистрируемая фотоумножителем 11. В заданный момент блок автоматики ЗО выключает электромагнит 12 и триэдр 5 начинает двигаться под действием силы тяжести, Возникает движущаяся интерференционная картина, которая возбуждает переменный ток,на выходе фотоумножителя 11, электрические сигналы с которого поступают на вход формирователя 16, где формируются импулысы пути. Эти импульсы поступают на входы счетчиков 17 и 18. Запуск счетчика 17 проинводится первым времениым импульсом с блока времени 15, который также выдает второй импульс по окончании первого интервала времени, Второй импульс останавливает счетчик 17 и запускает счетчик 18, который останавливается третьим временным импульсом с блока 15 в конце второго време 1 нного интервала.Счет дробной, доли полосы в момент, подачи первого временного импульса выполняется быстродействующими счетчиками 21, 22, 23. Колебания генератора 20 поступают на счетные входы счетчиков 21 - 23, для управления которыми шины запуска счетчиков 21, 22 и шина останонки счетчика 23 подключены к первому выходу блока 15, на который подается первый временной импульс, Счетчики 21, 22 запускаются поочередно при поступлении импульсов пути с блока 16. При подаче первого временного импульса счетчики 21, 22 останавливаются, а счетчик 23 начинает счет импульсов, идущих с нониусного генератора, и останавливается первым же импульсом пути с блока 16, Для поочередного сброса показаний шины сброса счетчиков 21, 22 подключены к триггерному блоку формирования импульсов сброса 19, который, в свою очередь, подключен к выходу блока 16. Блок 19 с некоторой задержкой поочередно посылает 4"импульсы сброса то на счетчик Й, то яв счетчик 22.Счет дробных долей полосы в моменты подачи второго и третьего временных импульсов ничем не отличается от описанного процесса для первого временного импульса, за тем исключением, что блоки 24 - 29 приостанавливают свой счет после подачи соответственно второго и третьего. вреиеннъ 1 х импульсов. Для этого они подключены ко второму и третьему выходам блока 15, в котором во второй и в третин моменты времени возникают одиночные временные импульсы.После подачи третьего времЮнЬго импульса падающее тело останавливается, показания всех счетчиков снимаются и запоминаются, и блок автоматики 30 выключает блок;полного сброса 31, соединенный с блоками 17, 18, 23, 26, 29.Величина ускорения силы тяжести вычисляется по формуле: Л - длинна волны источника света;1 - измерительный интервал времени; У - коэффициент умножения оптического умножителя разности хода; п 2 - показания счетчиков интерференционных полос;аз - показания счетчиков 21, 24, 27 или22, 25, 28.6 з - показания счетчиков 23, 26, 29,Предмет изобретенияГравиметр, содержащий монохроматический источник излучения, вакуумированную камеру, измерительный интерферометр, подвижный отражатель, формирователь импульсов пути, датчик вреиенных интервалов, счетчики интерференционных импульсов пути, нониусный генератор счетчика дробной доли интерференционной полосы с шинами запуска и оста- нонки, блок формирования импульсов сброса, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью,повышения точности измерений, в измерительном интерферометре дополнительно установлен умножитель оптической разности хода в виде неподвижного двуграниого отражателя, ребро которого смещено в горизонтальной плоскости относительно вертикальной оси симметрии подвижного отражателя, ноииусный генератор:подключен ко входу счетчиков дробной доли полосы, шины запуска двух из которых и шинаостановки третьего подключены к выходу формирователя импульсов пути, а шины остановки, первых двух счетчиков дробной доли полосы и шина запуска третьего подключены к выходу датчика временных интервалов, при этом вход блока формирования импульсов сброса подключены к выходу формирователя импульсов, пути, а выход этого блока подключен ко входам первых двух счетчиков дробной доли интерференционпой полосы,Редактор Л. Цветкова Корректор О. Тюрина Типография, пр. Сапунова, 2 Заказ 3319/14 Изд. Ма 1835 Тираж 678 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобрстенпй и открытий Москва, Ж, Раушская наб., д, 4,5