Устройство для измерения абсолютного значения ускорения силы тяжести

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОЗАУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Сова Советскнк Соцнапнстнческню Республнк(61) Дополнительное к авт, сеид-ву(22) Заявлено 26.06. 78 (2 ) 2632896/18-25с присоединением заявки Ио(5 М. Хт,С 01 У 7/14 Государственный комитет СССР но деламизобретений и открытий(71) Заявитель 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ АБСОЛЮТНОГО ЗНАЧЕНИЯ УСКОРЕНИЯ СИЛЫ ТЯЖЕСТИ 1Изобретение относится к области гравиметрии и может быть использовано при определении абсолютного зна.чения ускоренИя силы тяжести на объектах, движущихся по земной или водной 5 поверхности.Известно, что использование на подвижных объектах приборов, основанных на наблюдении двух одновременно качающихся маятников )1) или одного 1 О качающегося маятника, с введением в показания прибора поправки на горизонтальные ускорения второго порядка самой платформы 2 затрудняет автоматизацию и повышение быстродействия а также устранение влияния колебаний движущегося основания на колебания маятника прибора.Другие известные приборы, предназначенные для определения ускорения 2 О силы тяжести, в которых фиксируется положение равновесия постоянной массы, удерживаемой силой упругости какого-либо тела, не используются на подвижном основании из-за необходи мости введения в измеряемую величину различных поп 1.авок, для определения которых затрачивается много времени,Известны гравиметры, обеспечивают щие высокую точность измерений, но 3 О не работающие при установке их на движущихся объектах. К ним относится наиболее близкое по техническому ре-, шению к предлагаемому прибору устройство 3, реализующее метод свободного падения тела. Оно содержит вакуумную камеру с установленными в ней подвижным инерционным телом и фиксаторами, тактовый генератор и счетчик импульсов пути, подключенные к коммутатору, схеме формирования выходного сигйала и к схеме Формирования сигнала о шумах движения,имеющей вход Д Х)Это устройство не позволяет измерять ускорение силы тяжести с высокой точностью на подвижном объекте в связи с высоким уровнем шумов движения.Цель изобретения - повышение точности измерений на подвижном основании при использовании емкостных датчиков перемещений.Для достижения этой цели в устройство введены схема циклического включения фиксаторов с управляющим входом, два емкостных датчика перемещения инерционного тела, два генератора синусоидальных сигналов, смеситель и схема управления частотой тактового генератора, причемуправляющий вход схемы включения фиксаторов соединен с одним из выходовтактового генератора, выходы схемывключения Фиксаторов подключены квходам соответствующих Фиксаторов,емкостные датчики включены в схемысоответствующих генераторов синусоидальных сигналов, выходы которыхсоединены со входами смесителя, подключенного к коммутатору. Выход схемыФормирования сигналов о шумах движения подключен к входу схемы управления частот тактового генератора,выходы которой подключены к входамтактового генератора и схемы Формирования выходного сигнала.На чертеже показана схема предлагаемого устройства,Устройство содержит вакуумнуюкамеру 1, подвижное инерционноетело 2, фиксаторы 3 контактного или неконтактного типа) пластины 4 емкостных датчиков, генераторы 5 сннусоицальных сигналов,смеситель 6, коммутатор 7, счетчик 8 импульсов пути, схему 9 Формирования выходного сигнала, схему 10циклического включения Фиксаторов,тактовый генератор 11, схему 12 Формирования сигнала о шумах движения,схему 13 управления частот тактового генератора.Управляющий вход схемы 10 циклического включения фиксаторов соединенс выходом тактового генератора 11,выходы схемы 10 подключены к входамсоответствующих Фиксаторов 3, пластины 4 емкостных датчиков включены всхемы соответствующих генераторов 5синусонлальных сигналов, выходы ко.торых соединены со входами смесителяб, подключенного через коммутатор 7к счетчику 8 импульсов пути. Последний соединен с входом схемы 9 Формирования выходного сигнала и с входомсхемы 12 Формирования сигнала о шумах движения. Выход схемы 12 соединен со входом схемы 13 управлениячастот тактового генератора, выходыкоторого подключены к входу схемы 9Формирования выходного сигнала и квходу тактового генератора 11,одиниэ выходов которого, в свою очередьподключен к входу коммутатора 7,Измерение ускорения силы тяжестипредлагаемым устройством производится циклически. В очередном циклеизмерений сигнал с выхода схемы 13управления частот тактового генератора подается на запуск тактовогогенератора 11 и на фиксаторы 3 инерционного тела 2, которые освобождаютпоследнее ва заданное время. Поддействием датчиков тело перемещается относительно ластин 4 емкостныхдатчиков,жестко соединенных с корпусом прибора. При этом изменяютсявеличины емкостей датчиков, что приводит к изменению обственных частотгенераторов 5 синусоидальнцх сигналов.На выходе смесителя 6 образуетсясигнал раэностной частоты, изменениекоторой пропорционально изменениюположения инерционного тела 2. Этотсигнал подается на вход коммутатора7, По сигналу тактового генератора11 коммутатор 7 подключает выходсмесителя б к входу счетчика 8 навремя измерений. По окончании этоговремени по сигналу тактового генератора 11 коьвчутатор 7 отключает сие"ситель б от счетчика 8. Через некоторое время от схемы 10 циклическоговключения Фиксаторов подается сигнал 15 на Фиксаторы 3, которые возвращаютподвижное инерционное тело 2 в исходное положение. Содержимое счетчикаимпульсов пути подается на схему 9формирования выходного сигнала, ко О торая Формирует в требуемом видесигнал, несущий информацию о величине ускорения силы тяжести по данныи одного или нескольких циклов взависимости от сигнала, подавае-мого с выхода схемы 13 управлениячастот тактового генератора. Содержимое последнего сигнала зависит отсигнала о шумах движения с выходасхемы 12, Формируемого по данным свыхода схемы 8 и пс информации ф(х).Количество циклов измерений определяется требуемой точностью, условиями Функционирования прибора наподвижном основании и используемымиалгоритмами обработки его выходных ЗЗ сигналов,Положительный эффект при реализации предложенного устройства заключается в повышении точности измерений ускорения силы тяжести на под вижном основании при использованииемкостных датчиков перемещений водном цикле и эа счет использованиясигнала о шумах движения для управления режимом работы фиксаторов исхемы Формирования выходного сигнала.Формула изобретенияУстройство для измерения абсолютного значения ускорения силы тяжести,содержащее вакуумную камеру с установленным в ней подвижным инерционным телом и Фиксаторами, тактовыйгенератор н счетчик импульсов пути,подключенные к коммутатору, схемеФормирования выходного сигнала и ксхеме Формирования сигнала о шумахдвижения, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повышения точносфо ти измерений на подвижном основании,в нем установлены схема циклическоговключения фиксаторов, два емкостныхдатчика перемещения инерционноготела, два генератора синусоидаль- Я ных сигналов, смеситель и схема.771594 Составитель А,ЧупруноваРедактор Т.Орловская ТеХред М, Кузьма Корректор М,Вигула Заказ 6690/58 Тираж 649 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д.4/5Филиал ППП"Патент", г.ужгород,ул.Проектная,4 управления частот тактового генератора, причем управляющий вход схемыциклического включения фиксаторовсоединен с выходом тактового генератора, выходы схемы циклического включения фиксаторов подключены к входамсоответствующих фиксаторов, емкостные датчики включены в схемы соответствующих генераторов синусоидальныхсигналов, выходы которых соединенысо входами смесителя, подключенногок коммутатору, выход схемы формирования сигнала о шумах к.входу схемыуправления частот тактового генератора, выходы которой подключены к входам тактового генератора и схемформирования выходного сигнала,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1.Макаров Н.П. Курс геодезическойгравиметрии.М., Изд-во ВИА, 1959,с. 286-290.2. Гарленд дж. Л. Форма земли исила тяжести. М "Мир", 1967,с. 35-35.З.Авторское свидетельство СССРФ 333520, кл. С 01 Ч 7/14, 1972,