Гривитационный вариометр

Союз Советских Социалистических Республик) Заявлено 11.11.75 (21) 187546,18).Ч,КЛ.-" 0 01 7 дннением заяэкц Ъоспор цтетв прис сударственный коми СССРГ. О. Крылов, И. И В, Н. Стадничен Ленина институт ф. Науменко-Бондаренко,ко и В. А. Кузиванов 71) Заявитель ки Земли им. О Шмидта ГРАВИТАЦИОН НЫЛ ВАРИОМЕТР крутильны.; нитей которого жестко связаны с корпусом прибора, автоматическое азимутальное поворотное устройство, регистратор, оптически связанный с отсчетным устройством, введен дополнительный чувствительный элемент, с наклонно расположенным торсионом, причем ось вращения чувствительного элемента отклонена от вертикальцой оси на известный фиксированный угол це менее 0,5 и це более 20.На чертеже изображен п 1 едложеццьцт гравитационный вариометр, общий вид. Гравитационный вариометр содержитдва чувствительных элемента, один из которы ч установлен в горизонтальной системекоординат, а второй в системе координат,наклоненной на известный угол. Каждыйиз чувствительных элементов состоит из-"О коромысла 1, торсиоца 2, корпуса,3, регистрирующего устройства, отсчетного усгройства (на чертеже не показаны), Чувствительные элементы устанавливаются цамеханизм 4 перевода прибора из одного25 азимута в другой. Нижняя часть 5 служитоснованием для установки прибора цаземле,В отличие отмысла в сушестмысло чувствит Гравитационный вариометр относится и устройствам для проведения геофизических исследований и, в частности, может быть предназначен для измерения вторых производнык гравитационного потенциала.Известен вариометр для измерения производных силы тяжести, содержащий чувствительный элемент, выполненный в виде коромысла, подвешенного на торсионе, крутильиые нити которого жестко связаны с корпусом прибора. Чувствительный элемент приводится во вращение автоматическим азимутальным поворотным устройством, Вариометр содержит регистратор и отсчетное устройство 1, 21, Этим прибором можно измерять либо производные В., Ю. В Ю, т. е. горизонтальные градиенты силы тяжести и кривизны, лиоо производную 1 Г,Т, е. вертикальный градиент.Не существует прибора, с помощью которого можно было бы измерить весь набор первых производных силы тяжести, между тем знание этцх величин позволило бы значительно расширить измерительные возможности аппаратуры, что и является целью изобретения.Поставленная цель достигается тем, что в гравитационный вариометр, содержащий чувствительный элемент, оба конца системы закрсплсция коро вующих вариометрах, коро ельного элемента предложенного прибора закрепляется с помощью упругих растяжек.Вариометр работает следующим образом.В пункте наблюдения вариометр уста,навливается так, чтооы проекция оси чувствительности наклоненного чувствительного элемента совпадала либо с осью Х, направленной на север, либо с осью У, направленной на восток. В этом случае упростится методика отработки результатов наблюдений. Допустим, что проекция оси чувствительности элемента совпадает с осью У.После установки приоора снима;от показания обоих чувствительных систем в пяти азимутах и получают значения производных И 1-, Ь уКу, 11. В горизонтальной системе координат и И;, У;.У И 7 в наклонной системе координат, Уравнение связи для этого случая будет иметь вид:1И 7, = 1 Г сов-- К з 1 п-",., (1)кгде Г - значение производной в наклонной системе координат;У., У = Ю - У,. - значения производных в горизонтальной системе коорди. нат;р - угол наклона между осями чувствительных элементов.После преобразований из уравнения (1) определяются производные Т Г, Г через значения производных, полученнь.х в горизонтальной и наклонной системах координат;И 7,.= 2 И - 2 У;.- сто 23+ 2 - .1 , У3=з 1 п 2 Э(4)П р и м е р. Пусть в горизонтальной системе координат получены значения производных У= +40 Е, Ю,= - 20 Е, 2 И",=12 ОЕ, а в наклонной при Р = 2, Г,.-. = 220 Е.Подставляя соответствующие значения производных в уравнения (2) - (4), получим 5 11 = 1920 Е, Ю, = 1320 Е, И= - 3126 Е,Таким образом, весь набор первых производны.; силы тяжести определен.Ограничения на угол 13 между осями 10 чувствительности чувствительных системможно было бы накладывать, однако, учитывая, что при больших углах наклона моприсходить смещение центрачувствительного элемента относительно его оси вращения, а также, что лучше измерять не всю величину вертикального градиента ( - 3080 Е), а только часть его, так как это позволит уменьшить требования и диапазону измерения прибора и к линей ности его шкалы, необходимо ограничитьугол его наклона двадцатью градусами.Оптимальное значение угла лежп в прет та; 0 5 - 0"25 Использование предлагаемого гравита. -ционного вариометра позволяет измерять зесь наоор первых производных силы тяжести и тем самым повысить эффективность гравиметрическпх исследований.30Формула изобретенияГравитационный вариометр, содержащий чувствительный элемент, подвешенный на вертикальном торсионе, приводимый во вращение автоматическим азимутальным поворотным устройством, регистратор, оптически связанный с отсчетным устройством, отл ич а юшийся тем. что, с 0 целью повышения точности и полученичвозможности измерения всех первых производных силы тяжести, в вариометр введен дополнительный чувствительный элемент с наклонно расположенным торсио ном, причем ось врагцения чувствительногоэлемента составляет с вертикалью угол не менее 0,5 и не более 20.Источники информации, принятые во 50 внимание при экспертизе:1. Авторское свидетельство СССРМ 219809, кл. б О 1 Ъ 7/12, 1960.2. Веселов К, Е., Сагитов М, У, Гравиметрическая разведка, М., Недра, 1968.с. 213 - 227.. Кол ак Составитель А. Чупрун Техред А. Камышников орректор И. Симкинказ 765/1167 Изд, 712 Тираж 666 Подписно НПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и огкрыгий Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5п. Харьк. фнл. пред Патен