Устройство для измерения силы тяжести

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СЗИДЕТЕЛЬСТВУпц 544926 Союз Советских Социалистическр 1 г Республик(23) ПриоритетОпубликовано 30,01.77. Бюллетень4Дата опубликования описания 09.03.77 51) М. Кл. 6 017 7 О Государственныи комитет Совета Министров СССР(72) Авторыизобретени Гриднев, Б, Г. Зеленский, В. А. Кузив С. П. фомин и А. В. Чернышев енина институт физики Земли им. О, Юнов,Заявитель идт 4) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СИЛЫ ТЯЖЕСТ Изобретение относи му приборостроению. Известны устройств тяжести, содержащие маятник, горизонтальн селерометры. Однако показания жены большому влиян мех.ся к гравиметрическ а для измерения сильслабодемпфированный ый и вертикальный ак таких устроиств подверию знакопеременных поЦель изобретения - пустройства.Это достигается тем, что в предлагаемое устройство для измерения силы тяжести введены формирователь диапазона измерений приращения силы тяжести, блок математической обработки величины угла отклонения маятника, блок математической обработки величины горизонтального и вертикального ускорений и величины угла отклонения маятника, формирователь команды момента измерения, блок осреднения значений приращения силы тяжести, причем выходы слабодемпфированного маятника, горизонтального и вертикального акселерометров связаны с блоком математической обработки величины горизонтального и вертикального ускорений и угла отклонения маятника, а выход слабодемпфированного маятника связан с блоком математической обработки величины угла отклонения маятника, подключенного к блоку осреднения, и формирователем диапазона измерении, выходы которого связаны с блоком математической обработки угла отклонения маятника и блоком математической обработки величин горизонталь ного и вертикального ускорений, выход которого через формирователь команды момента измерений связан с блоком осреднения, выход которого подключен к выходу блока математической обработки величины угла отклонения 10 м аятника.Устройство работает толыо в интервалывремени, когда показания слабодемпфпрованного маятника мало подвержены влиянию помех, а измерения производятся в момент вре мени, когда влияние их равно и лю, что позволяет повысить точность съемки,На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - временной график работы устройства.20Устройство состоит из слабодемпфированного горизонтального маятника 1, горизонтального акселерометра 2, вертикального аскелерометра 3, формирователя диапазона измерений приращения силы тяжести 4, блока математической обработки величин угла отклонения маятника и горизонтального и вертикального ускорений (р, х, г) 5, блока математической обработки величины угла отклонения 30 маятника (ср) 6, формирователя команды мо5 10 15 л . Йо- ЗПр+ 2, ра, мента измерения тн 7, блока осреднения значений приращения силы тяжести Лд 8. Сигналы ср слабодемпфированного маятника 1, х горизонтального акселерометра 2, г вертикального акселерометра 3 поступают в блок математической обработки этих величин, где производятся вычисления по формулессос 2 Ы(1) =. , + , сов сов где и - собственная частота маятника;Х - коэффициент демпфирования маятника; с - приведенная длина маятника; оо - сила тяжести на опорном пункте,Сигнал ср слабодемпфированного маятника 1 поступает также на блок математической обработки величины угла отклонения 6, гдепаЕ производятся вычисления по формулеСОЯ: и на формирователь диапазона измерений прирацения силы тяжести 4, В формирователе диапазона измерений 4 сигнала ср угла отклонения маятника 1 сравнивается с заданными постоянными сигналами углов отклонения ЭТОГО МЯЯТНИКЯ СРманс И СРъннь ПРОПОРЦИОНЯЛЬ- ных максимальному и минимальному значениям приращения силы тяжести в районе работ. В момент времени, когда угол отклоне- НИЯ СР МЯЯТНИКЯ раВЕН СРманс ИЛИ СРъснн, ВЫРабатаваются импульсы начала 9 или импульсы конца 10 работы (фиг. 2) блоков математической обработки 5 и 6. Если угол отклонения ср маятника, достигнув величины срасанс УМЕНЪШЯЕТСЯ ИЛИ, ДОСТИГНУВ ВЕЛИЧИНЪ СРаспн, увеличивается то вырабатывается импульс начала работы. Импульс конца, работы вырабатывается, если ср, достигнув значения ср., уменьшается и увеличивается, достипув сранс, Импульсы начала и конца работы с формирователя 4 поступают в блоки математической обработки 5 и 6. Этими импульсами блоки 5 и 6 включаются на период времени, когда на показания маятника 1 возмущения оказывают малое влияние, а угол отклонения от положения нулевого отсчета мал и лежит В ПРЕДЕЛЯХ МЕЖДУ СР;аанс И СРощц. РЕЗУЛЬТЯТ ВЫ- числешп с блока математической обработки 5 поступает на формирователь команды момента измерения тн 7, Формирователь 7 вырабатывает импульс в момент, когда резуль 20 25 Зо 35 40 45 50 тат вычислений блока 5 ранен нуло. Этот импульс подается НЯ блок осреднения 2 т значений Лд 8, Таким образом, в блоке 8 фиксируются и осредняются только те значения велипЧчины ср, поступающие с блока 6, котоСОВ срые имеют место в моменты тн, т. е., когда сумма влияния возмущений в показаниях маятника равна нулю, а показание маятника соответствует искомому значению силы тяжести. Таким образом, устройство позволяет получать значение гравитационного поля без фазовых и амплитудных искажений, а измерения в моменты времени, когда слабодемпфированный маятник не возмущен и угол его отклонения мал, дают возможность проводить измерения за короткий промежуток времени с высокой точностью. Формула изобретенияУстройство для измерения силы тяжести, содержащее слабодемпфированный горизонтальный маятник, горизонтальный и вертикальный акселерометры, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, в него введены формирователь диапазона измерений приращения силы тяжести, блок математической обработки величины угла отклонения маятника, блок математической обработки величин горизонтального и вертикального ускорений и величины угла отклонения маятника, формирователь команды момента измерения, блок осреднения значений приращения силы тяжести, причем выходы слабодемпфированного маятника, горизонтального и вертикального акселерометров связаны с блоком математической обработки величины горизонтального и вертикального ускорений и угла отклонения маятника, а выход слабодемпфированного маятника связан с блоком математической обработки величины угла отклонения маятника, подключенного к блоку осреднения, и формирователем диапазона измерений, выходы которого связаны с блоком математической обработки угла отклонения маятника и блоком математической обработки величины угла отклонения маятника и величин горизонтального и вертикального ускорений, выход которого через формирователь команды момента измерений связан с блоком осреднения, выход которого подключен к выходу блока математической обработки величины угла отклонения маятника,Ы 10 Составитель А. Чупрунов Техред А. Камышникова Редакто ректор Л. Котов а аулова;аз 30 ПодписноеСР Типография апунова,Изд.1481 ИПИ Государственного комитетапо делам изобретений113035, Москва, К, Рауш ираж 729овета Минпстрооткрытииая наб., д. 4/5