Термокомпенсатор гравиметра

Союз Советских Социалистицеских РеспубликОП КСАН ИЕИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(43) Опубликовано 05.1 судврственный иомите оввтв Министров Сй;Р оо делам изобретенийи отнрытий летень Хе 4 О. 83088. 8) 5) Дата опубликования описания 10 .12,78) Автор изобретения Геофизика чно-производственное обьединени Министерства Геологии СССР(54) ТЕРМОКОМПЕНСАТОР ГРАВИМЕТР Изобретенйе относится к области гравиметрии, в частности к приборам для измерения силы тяжести - гравиметрам.Известны термокомпенсаторы гравиметра Уордена.Первый вариант термокомпенсатора представляет собой металлический стержень, сое. диненный с кварцевым стержнем, при этом для компенсации кривол инейности температурной зависимости металлический вольфрамовый стержень имеет специальный изгиб.Недостатком этого термокомпенсатора яв. ляется нетехнологичность изготовления и настройки. Кроме того, он резко увеличивает дрейф нульпункта гравиметра.Второй вариант термокомпенсатора также выполнен в виде металлического стержня, соединенного с кварцевым стержнем, но для компенсации криволинейности температурной зависимости снабжен дополнительной пружиной 1.Теоретическое рассмотрение второго варианта показывает, что указанная дополнительная пружина повышает лишь чувствительность термокомпенсатора, но не компенсирует криволинейность температурной зависимости. Справедливость этого утверждения доказывается тем, что в гравиметре Уордеиа второй вариант термокомпенсатора не использовался.Известен также термокомпенсатор гравиметра, содержащий термочувствительный эле мент, связанный через систему рычагов с чувствительным элементом гравиметра 2).В этом устройстве термочувствительныйэлемент выполнен в виде металлического стержня, изменение длины которого при изменении температуры передается на маятник о чувствительной системы через систему рычагов и пружин. Для компенсации криволинейности температурной зависимости использовано так называемое лучковое устройство, пред ставляюшее собой гибкую нить, оттягиваемую в сторону пружиной.Недостатками такого устройства являются сложность юстировки, так как при компенсации криволинейности температурной зависимости сушественно изменяется линейный температурный коэффициент, и низкая точность гравиметра из-за низкой стабильности во времени температурной кривой, полученной после термокомпенсации.относительно 10 как в плюс, так и в минус шарнир С отойдет в сторону от прямой ли 55 Оба недостатка обусловлены тем, чтокомпенсация криволинейной температурнойзависимости (малой по величине) происходит в цепи линейной температурной зависимости, которая соответствует для кварца большой величине (120 мгл/град),Цель изобретения - повышение точно.сти измерений прн одновременном упрощении юстировки.Указанная цель достигается тем, что втермокомпенсатор введен дополнительныйтермочувствительный элемент, кинематичес.ки связанный с чувствительным элементом.При этом дополнительный термочувствительный элемент выполнен в виде биметалли.ческой пластины. 15На чертеже изображен предлагаемый термокоменсатор кварцевого гравиметра,Маятник 1 с грузом гп удерживаетсяв горизонтальном положении с помощьюоси вращения 00 и пружины 2 нулевой длины, Верхний конец пружины 2 крепится крычагу За, имеющему горизонтальнуюось вращения 0,0,. В точке А к рычагу За шарнирно прикреплен металлическийстержень Зв, второй конец которого жесткозакреплен на рамке 4, имеющей горнзон- .25тальную ось вращения 00, соосную с 00(ось Ою 0 з на порядок жестче,оси 00 и нанесколько порядков жестче оси 00). Устройство 3 представляет собой линейный термокомпенсатор. К рамке 4 жестко прикрепленрычаг 5, к которому крепится измерительная пружина 6 и пружина 7 компенсаторакриволинейностн. Верхний конец пружины7 и точке В прикреплен к рычагу 8 с горизонтальной осью вращения О,(. В точ.ке В прикреплен также нижний конец С 55гибкой тяги 9 (шарнирно). Верхний конецтяги 9 шарнирно прикреплен к биметаллической пластинке 10, которая жестко прикреплена к корпусу в точке О.Линейный термокомпеисатор 3 при повышении температуры перемещает точку А40вниз, так как металлический стержень Зврасширяется сильнее, чем кварцевый За. Та-ким образом компенсируется линейная температурная зависимость пружины 2(- 20 мгл/грал). Остаточная температурнаякривая представляет собой параболу, длякомпенсации которой необходимо слегка поднимать вверх точку А как при повышении,так и при понижении температуры относительно исходной. Это осуществляется с помощью дополнительного термочувствитель Вного элемента 10. В исходном положении(10) биметалл 10 и тяга 9 расположены наодной прямой. При изменении температуры нии ВВ и с помощью тяги 9 переместит вверх точку В, а следовательно, и верхнюю точку А пружины 2, Меняя жесткость пру. жины 7, можно скомпенсировать температурную параболу любой кривизны,Пружина 7 может быть выполнена в ви. де крутильной нити, плоской пружины и т. и, Ось 0.10 з может быть выполнена соосно с осями 00 и 00 з. Тогда перемеще. ние точки В будет передаваться через тер. мокомпенсатор 3,Возможны и другие варианты конструкции предлагаемого термокомпенсатора, например передача усилия от компенсатора криволинейности на ось маятника 1 ил и прямо на маятник 1 (через пружину 7).Предлагаемый термокомпеисатор позволяет существенно упростить технологию температурной юстировки гравиметра в связи с тем, что линейный и квадратичный термокомпеисаторы разделены н не оказывают влияния друг на друга, как это имеет место в известном устройстве. Учитывая необходимость никой относительной точности квадратичной термокомпенсацни для отечественных кварцевых гравиметров (15 - 3050), предлагаемый термокомпенсатор позволяет вообще избежать операции регулировки квадратичного термокомненсатора, так как при изготовлении может быть обеспечена указанная низкая точность размеров и параметров предлагаемого термокомпенсатора. Кроме того, он позволяет повысить точность гравиметра за счет более стабильной температурной кривой, что достигается упрощением цепи линейного термокомпенсатора (где приходится компенсировать 3600 мгл при интервале 30 С),Формула изобретения1. Термокомпенсатор гравиметра, содержащий термочувствительный элемент, связанный через систему рычагов с чувствительным элементом гравиметра, отличаю и(ийся тем, что, с целью повышения точности измерений при одновременном упрощении юстнровки, в него введен дополнительный термочувствительный элемент, кинематически связанный с чувствительным элементом.2. Термокомпенсатор по п. 1, отличающийся тем, что дополнительный термочувствительный элемент выполнен в виде биметаллической пластины.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Патент США2674887, кл. 73 в 3,947.2. Миронов В. С. Курс гравиразвелки. Л., Недра, 1972, с. 190.Составитель А. Чупруиова Редактор Ж. Рожкова Техред О. круговая Корректор Н. Тупика Закаэ 6935/37 Тираж 660 Подписное ЦНИИПИ Государственного комнтета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 1 3035, Москва, Ж.35, Раушская н аб., д. 45 филиал ППП яПатент, г, Ужгородул. Проектная, 4