Гравиметр

Севз Советсиик Социалистических Республик(22) Заявлено 0704.77 (21) 2475277/18-25с присоединением заявки-Государствеииый комитет СССР ао делам изобретений и открытий(23) Приоритет -Опубликовано 1501,79. Бюллетень2 Дата опубликования описания 150139(54) ГРДВИМЕТР Изобретение относится к области измерительной техники, в частности к гравиметрическим устройствам.Известны измерительные приборы, в которых используется сверхпроводящая 5 электромагнитная система удержания чувствительного элемента ЬЗ,С 23 Г 33Известен также гравиметр, содер-; жащий чувствительный элемент, выполненный из сверхпроводящего материал ла, электромагнитную систему подвеса, арретирующий механизм н отсчетное устройство 41.При этом сила тяжести подвешенного чувствительного элемента уравно вешивается электромагнитной силой, обусловленной идеальным диамагнетизмом сверхпроводника, в результате чего механические связи между подвешенным телом и опорой заменяются ф электромагнитными и тело получает возможность устойчиво висеть в пространстве.Мерой изменений гравитационного поля служит смещение чувствительного,ф элемента от исходного положения, поэтому чувствительность гравиметра определяется жесткостью сверхпроводящей электромагнитной упругой систе 30 Недостатком известного прибораявляется ограниченная чувствительность, так как его упругая системаимеет существенно нелинейную электромеханическую характеристику с большойкрутизной, на рабочем участке, вследствие чего изменения силы тяжестиприводят к столь незначительным смещениям чувствительного элемента, измерение которых является весьма затруднительным,Целью изобретения является повышение чувствительности и устойчивости гравиметра.Это достигается тем, что в предлагаемом гравиметре установлен из-,готовленный иэ сверхпроводящего материала стакан с продольными вырезами, в котором размещен чувствительный элемент, выполненный в Формекольца и снабженный .электропроводящим вкладьыем.На чертеже изображена схема описываемого гравнметра,Гравиметр содержит цилиндрический стакан 1, изготовленный изсверхпроводящего материала и снабженный вырезами. В стакане 1 размещены сверхпроводящая катушка 2упругой электромагнитной системыподвеса и чувствительный элемент,изготовленный в Форме кольца 3 изсверхпроводящего материала, в которОМ жестко укреплен электрОпрОВОдящий Вкладыш 4,изготовленный изнесверхгроводящего материала.Для Фиксации чувствительного 5элемента. служит арретирующий механизм, содержащий шток 5 со сферическими фиксаторами 6 на конце, иустройство управления арретиоом 7.Арретирование чувствительного элемента осуществляется путем введениясферических фиксаторов 6 арретира вкольцевую гроточку отверстия 8, имеющегося в центре вкладыша 4,Для установки гравиметра в криостате служит Фланец 9.Электромагнитное удержание сверхпровот.ящего чувствительного элемента В предлагаемом гравиметре осуществляется не эа счет сил отталкивания, а эа счет сил притяжения, чтоВполне возможно, так как в нем электромагиты имеют нулевое сопротивление.При этом, в силу особенностей потециальной Функции Взаимодействия25двух идеальных токопроводящих контуров гравиметр, В котором чувствительный элемент подвешен сиой нритяжеия, имеет более высокую чувствительность, чем гравиметр с чувствительным30элементом, подвешенным силой отталкивания.Назначение несверхпроводящеговкладыла 4 заключается В обеспечении демпфирования колебаний чувствительного элемента, 35Повышение радиальной устойчиВОстичувствительного элемента обеспечивается эа счет сил отталкивания, возникающих между кольцом 3 и стаканом 1,обусловленных эффектом Мейссера. 40Продольные разрезы в стакане 1 предназначены для исключения возможностиВоэикнования на его внутренней поверхности кольцевых токов.Принципиально в гравиметре может 45быть использован любой источник магнитного поля, например постоянныймаГНИТ, а также другие чувствительые элементы такой формы, проекциякоторых на горизонтальную плоскостьпредставляет собой двухсвязнуюФигуру,,Гравиметр работает следуЮщим образом.В исходном состоянии чувствительный элемент прибора фиксируется при55 помощи арретирующего механизма на определенном расстоянии от катушки 2.Для приведения гравиметра в рабочее положеие он ориентируется таким образом, чтобы катушка 2 располагалась выше кольца 3. Затем катушка 2 подключается к источнику ЭДС, криостат заполняется жидким гелием и прибор охлаждается до температуры 4,2 К, после чего кату:,:ка 2 замыкается накоротко сверхпроводящим выключателем, а чувствительный элемент дезарретируется и, Взвешивается в магнитном поле катушки 2 соосно споследне,При изменении силы тяжести возникает смещение чувствительного элемента от исходного положения. Это смещение регистрируется отсчетным устройством и служит мерой изменения силы тяжести.Испытания показали высокие метрологические качества данного устройства и дополнительную возможность его применеия для проведения точных сейсмических исследоваий,формула изобретенияГравиметр, содержащий чувствительыи элемат, выполненный иэ сверхпроводящего материала, электромагнитную систему подвеса, арретирующий мехаизм и отсчетное устройство, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью увеличения чувствительности и устойчивости, в нем установлен изготовленыииз сверхпроводящего материала стакан с продольными вырезами, в котором размещен чувствительный элемент, Выполненный в Форме кольца н снабженный электропроводящим вкладышем.Ясточики информации, принятые во внимание при экспертизе1,ЭВспИОМ т А.АррЬсд 11 оп от 5 ирегсондосО 1 И, БС 1 Ап 1 ег 1 оп 1960, ч 2 О 2 р.74,2, Патент СНА У 3449956,кл, 73-382, 17.06.69,3. Козореэ В.В. и др. О потенциальной яме магнитного взаимодействияидеальных токовых контуров. Доклады АВ УССР Серия й 9 3, 1976,4. Патет США 9 342006,кл. 73 - 382, 28,01.69.642664 Составитель Ю.Евдехред Ю.Ниймет Кор имов ктор Петрик Редак атан Заказ 7753 а./ г.ужгород, ул.Проектная,4 Патен филиал Тираж бИ ПодписноеЦНИЮПИ Государственного комитета СССпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д,4/5