Кварцевый гравиметр

С. Е. Александро ЕВЫЙ ГРАВИМЕТР К Заявлено 26 февраля 1949 года в Комитет по изобретениям прн Совете Министров СССР за392596 Опубликовано ЗО ноября 1949 годакрытиям пределится: от 16,и агтд 1 соз гр,1 олага 51 з= а, где л - некотожите чьныйго рый малый пополучим: э т 1 СОЗ а 1д; - тф 61 п а 673 Известные кварцевые гравиметры, у которых мерой измерения силы тяжести является угол наклона горизонтального кварцевого маятника, отсчитываемый оптическим путем относительно некоторого, начального положения, обладают тем недостатком, что на отсчеты прибора сильно влияет наклон его в плоскости колебаний маятника, что искажает результаты измерений.Б предлагаемом гравиметре этот недостаток устранен тем, что, с целью автоматического исключения влияния наклона на показания прибора, а также увеличения чувствительности последнего, в нем применены два одинаковых маятника с зеркалами, от,которых последовательно и двукратно отражается отсчетный луч.На фиг. 1 - 4 изображена схема гравиметра,Упругая система состоит из натянутой горизонтально тонкой кварцевой нити толщиной 0,08 - 0,09 мм и длиной 120 мм (фиг. 1). Нить приварена к кварцевой дужке, согнутой на стерженьке толщиной в 5 мм. К середине нити припаян маятник из плавленного кварца, имеющий форму цилиндра толщиной в 1 мм при длине 15 миг, На конец маятника3 Снна. Выцуск 11, 1949 г. насажено плоское зеркало, образующее с осью маятника угол в 52.Рамка с нитью устанавливаетсятаким образом, что маятник занимает почти горизонтальное положение вследствие равновесия междуупругими силами нити и весоммаятника. С изменением силы дбудет меняться угол наклона маятника относительно горизонта,Обозначив 1,"1 угол наклона, накоторый закручена нить для того,чтобы удерживать маятник в горизонтальном положении, 9 - угол, составляемый осью маятника с вертикалью, 1 - расстояние центра тяжести маятника от оси кручениянити, иг - массу маятника и -. - коэфициент кручения нити, получим:тд 1 вгп з - -.Я - ),78119 Фиг. 1 674 Прибор будет иметь оесконечно большую чувствительность, т. е. будет находиться в состоянии не устойчивого равновесия для случая когда: В зависимости от коэфициента кручения нити т, размеров и плотности маятника, момент опрокидывания последнего будет наступать при различных углах сс . Это значение должно быть выорано настолько большим, чтобы при колебаниях силы тяжести до 3000 тф маятник оставался всегда выше горизонтального положения, т. е. сс - 0,Прочность кварцевой нити рассчитывается эмпирической формулой: 1, 70Р= 15, ОО+-. - кг .,вР,Е) Отсюда видно, что предельная нагрузка кварцевой нити во много раз превосходит вес маятника (при толщине нити в 0,1 мм),Угол закручивания нити пе должен превышать 26.Отсчетное приспособление состоит из специально изготовленной (фотографическим путем) шкалы длиной 80 мм с делениями через 0,1 мя. Шкала нанесена на матовую белую фарфоровую поверхность и освещается специальным рефлектором с тремя лампочками карманного фонаря.Луч света, идущий от шкалы попадает на зеркало маятника 1 (фиг. 2) и, отразившись от него под углом 45, попадает на зеркало маятника 2. Зеркало маятника посылает луч света вверх на постоянное(неподвижное) зеркало 3, заставляющее луч света вернуться обратно и второй раз отразиться от зеркал маятникови 2. После этого луч света попадает в поле зрения отсчетного микроскопа 4. Объектив 5 с фокусным расстоячием 320 люлю фиксирует изображение шкалы в фокальной плоскости микроскопа. Шкала расположена на расстоячии= 320 мл от объектива.Шкала с рефлектором и отсчегный микроскоп смонтированы в отдельной приставке к прибору, имеющей два дополнительных плоских зеркала с наружным покрытием (катодным распылением алюминия), ломающим ход лучей и вдвое сокращающим размеры приставки (фиг, 4). Чтобы исключить влияние смещений микроскопа и шкалы на отсчеты, внутри корпуса прибора устанавливаются два неподвижных постоянных зеркала.В поле зрения отсчетного микроскопа видны два изображения шкалы - постоянное и подвижное. Разность отсчетов по обеим шкалам служит мерой силы тяжести и не зависит от установки по уровню (при наклонах прибора до 1). Предмет изобретения Кварцевый гравиметр с оптическим отсчетом, отл ич а ющий ся тем, что, с целью автоматического исключения влияния наклона на показания прибора, а также увеличения чувствительности последнего, в нем применены два одинаковых маятника с зеркалами, от которых последовательно и двукратно отражается отсчетный луч.