Гравиметр

(61) Дополнительное к авт. санд-ву (22)Заявлено 25,07,77 (21) 251 18-25 7/О присоединением зая естдерстеенвй емт СССР ае делам зобретеннйаткрытнйлетень Дата опубликован нсания 28Михеев, Ю, С. Тархов и В, В, Кравет(72) Авторы изобретен Научно-производственное объединение 1 еофнз 71) Заявитель ГРАВ обпасти гравиИзобрегеметрии. пластин. Обе пластины жестко присоединены с одной стороны к фланцусмонтированному на основании корпуса, а с другой стороны - к металлическому коль- цу, прикрепленному к грузу в точках выхода мыанической оси Х кварца на периметре активной пластины н точке выхода проекции оптической оси 2 на периметре компенсирующей пласгины. Каждая пластина подключена к своему кварцевому тноси е оч вый кахв явл нических и налы Осно гравиметость и я низкая чувствител нератоо Недостатками данн яются температурная анная разными велич ык коэффициентов лин кварца и металла, а т прикрепления кольца к не в одной точке, что влияние присоединейноНаличие металличес делает гравиметр чувст нитным полям. кого кольца также иггельным к магщий иную Пель изобретения- температуры,ен гравиметр, содержащий кв сок, укрепленный в четырехяющийся преобразователем мех деформаций в электрические единенный с периодомеромтми недостатками этого температурная нестабильность,Известно также устройство для измерения силы тяжести, содержащее двакристалла, смонтированных на массе иподвешенных нитями к корпусу 21,Натяжения в подвешивакнцих элементах, возникающие от гравитационных сил, действвуюших на массу, определяются измерением частот, генерируемых кристаллами.Недостатком системы является температурная нестабильно:ть.Известен также гравиметр 3, содержа вакуумированный корпус и размети в нем чувствительную систему,состоящую из груза и двух кварцевых го гравиметра явнестабильность, вызнами температур- ейного расширения акже невозможность кварцевой пластивлечет за собойй масььз 693:д 24 4 10 На чертеже изображена схема гравиметра, который содержит вакуумирэвацный корпус 1, пластины пьезокварца 2, 3, нитевые подвеси 4, держатели 5, генераторы 6, 7 и компенсационнэ-сле дядций фазэметр, состоящий из корректора фазы 8, делителей частоты 9, 1.0, 11, фазового детектора 12 и устройства индикации 13, Выходы электродов пластин (держателей) 2,3 присоединены к ге нераторам 6 и 7; выход генератора 6 подключен к корректору фазы 8 и делителю частоты 9; выход генератора 7 - к делителю ч астэты 1 1. Выход корр ектор я фазы 8 подключен к делителю частоты 10. Выходы делителей частоты 9, 10, 11 подключены к фазовому детектору2, сигнал с выхода которого подается ца корректор фазы 8 и устройство индикации 13.ЭоГравиметр работает следдуюгпим образом.Пластина пьезокварца 2, расположенная горизонтально, реагирует на измерения гравитационного поля изменением собственной, а следовательно, и генерируемой генератором 7 резонансной частоты. Вторая пластика 3, расположенная вертикально не воспринимает изменения40 силь: тяжести, и, частота, генерируемая вторым генератором 6, остается постоянной, Оба сигнала с генераторов 6, 7 подаются на цифровой, комленсационнэследящий фазометр, причем, сигнал от45 генератора 6 с вертикальной пластиной 3 является опорным для фазометра. Так как пластины 2, 3 совершенно идентичны и выполнены по одинаковой технологии, то их температурный уход астэтдд будет практически равным. Влияние держателей пластины (нитей) 5,4 будет минимальным, так как точка закрепления явддяется узловой, т, е. неподвижной, следовательно на частэту генерации пластин не оказывают влияние присэедиФормула изсбретения50 Гравиметр, сэдержагций кэрпус и размедценкый в нем чувствительный элемент в виде двух пластин пьезокварца, вклв- ченных в цепи двух генераторов, э т,л и ч а ю и и й с я тем, что, с целью уменьшения влияния температуры, в нем установлен кэмпенсациэццо-сдд едяддий фазэметр входы кэторо, о соепинецьд с ценные массы. С генератора 7 последовательность импульсов подается ка делитель частоПоставленная цель достигается тем, чтэ в гравимотре установлен компецсациоццо-следядций фазэметр, входьд ко.горого соединены с выходами генератэоов, а ггластккы пьезокварца подвецдены к корпусу посредством нитей, г;рикрепленных к пластинам и ее узловых точках,причем плэскэсти пластик взаимно перпендикулярны,ты 1 1а с децерат эра 6 ца дГлительчастоты 9 и корректор фазы 8. Назначение корректора фазы 8 - вставлятьили вычитать пэ сигналу из фазовогэдетектора 12 из входной последовательности импульсы, корректируя таким эбразом ее фазу скачком на 180, Кэрредлдия происходит с частэтой, равной выходной частоте делителя 9, Сигнал с корректора фазы 8 поступает ца делительчастоты 10, имеющий равный коэффици- ент деления с делителем 11. Выходныесигналы деллтелей 10 и 11 подаются нафазовый детектор 12, кэторый в зависимости от фазовых, соэтнсиддений (опережение или отставание) вырабатывает упраыяюдций сигнал для корректора фазы 8,Прц пэступлении одного импульса с делителя 9 ца корректор фазы 8 на выходеделителя 10 фаза будет скорректированана угол 180(гдгде гд - коэффициентделения делитеддя 10,.При устанэвке гравиметра на транспортное средство ца чувствительную систему будут воздействовать дзибрации, изменяюшие частоту гецераторэв. Постоянная интегрирования фязометра выбирается значительна большей чем период колебацля вибрациипоэтому отсчет фазометра не лзмецится даже при вибрации сускорением до 2,По сравнению с известными устрэйствами в предлагаемом устройстве искддючеца необходимость использованиясложных устройств глубокогэ термостатирования,Стоимость гравиметра по сравцению ссудцествудодцими снизится примерно в 5раз за счет использования в нем широкораспространецньх дешевьдх изделий,При использовании элементной базы цаэлементах МОП потребление электроэнергии будет на 50-70% меньше по сравнению с обычными термостатированнымигравиметрами при сравниваемых габаритах и весе,693321 выходами генераторов, а пластины пьезокварца подвешены к корпусу посредством нитей, прикрепленных к пластинам в узловых точках, причем плоскости пластин взаимно перпендикулярны.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 61. Патент франции2090022,кл. (3 01 Ч 7/00, опублик. 1972.2. Патент Англии861325,кл. 6 1 Ч, опублик. 1960,5 3. Авторское свидетельство СССР532069, кл. О 01 Ч 7/02, 1974