Гравиметр для съемки в движении

,118246 4 С 01 Ч 7/О ЕН гате ия двигателем,и соединен совигателя и блоем подключен к механичесборотовя двигатечетчиком о управлени двигателю, тем,т что, с целерений, в чающиисповышения точи и и д т ысв щиГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЬ 1 ТИЙ ПИСАНИЕ ИЗО ТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Научно-производственное объединение по рудной геофизике(56) Авторское свидетельство СССРВ 934423, кл. С 01 Ч 7/02, 1980.Патент США У 2809524,кл. 73-382, опублик. 1974.Патент США И 3495460,кл. 73-382, опублик. 1971.(54)(57) ГРАВИМЕТР ДЛЯ СЪЕМКИ В ДВИЖЕНИИ, содержащий упругую чувствительную систему с маятником, реверсивный десятичный счетчик, буферныйрегистр, генератор опорной частоты,счетчик, блок управления двигателем,схемы совпадений, устройство управления и синхронизации, счетчик оборотов двигателя, двигатель, цифропечатающую машину, причем десятичныйреверсивный счетчик соединен с буферным регистром, генератором опорночастоты и устройством управленияисинхронизации, буферный регистр соединен с цифропечатающей машиной, генератор опорной частоты соединен сосчетчиком, а его выход с устройствомуправления и синхронизации, котороеподключено к буферному регистру, цифропечатающей машине и блоку управлего введены два кварцевых генератора, дифференциальная избирательная схема, в плечи которой включены конден" саторы, образованные подвижной пластиной, укрепленной на маятнике чувствительной системы, и соответствующими неподвижными пластинами, два смесителя, два полосовых фильтра, два Формирующих усилителя, фазовый етектор, блок электростатической яги, причем один кварцевый генератор соединен с дифференциальной избирательной системой, а второй - с опорными входами обоих смесителей, сигнальные входы смесителей подключены к дифференциальной избирательной системе, выходы смесителей соединен ходами фильтров, а выходы Фильтров - с входами формирующих усилителей, выходы которых подключены к фазовому детектору, выход фазового детектора соединен через схемы совпадений с реверсивным счетчиком и бло-ком электростатической тяги, выходыкоторого соединены с соответствуюми неподвижными пластинами чувствительной системы.Изобретение относится к электрическим регистрирующим измерительным приборам гравиметрических устройств,Цель изобретения - повьппение точности измерений. 5На чертеже представлена блок-схема устройства. Гравиметр длц съемки н движениисодержит чувствительную систему 1 10с маятником, реверсивный десятичныйсчетчик 2, буферный регистр 3, генератор 4 опорной частоты, делитель 5,устройство 6 управления и синхронизации, блок 7 управления двигателем, 15счетчик 8 оборотов двигателя 9, цифропечатающую машину (ЦПМ) 10, двакварцевых генератора 1.1 и 12, дифференциальную Фазочувстнительную систему 13, два смесителя 14 и 15, два 10фильтра 16 и 17, два Формирующих усилителя 18 и 19, Фазовый детектор 20,блок 21 электростатической тяги 21,причем реверсивный десятичный счетчик2 соединен с буферным регистром 3 че.25рез схемы совпадений 22 с генератором4 опорной частоты и устройством 6 управления и синхронизации, буферныйрегистр 3 соединен с ЦПМ 10, гецератор 4 опорной частоты соединен с де- золителем 5, а выход его - с устройством 6 управления и синхронизации, которое подключено к буферному регистру3, ЦПМ 10 и блоку 7 управления двигателем, двигатель 9 механически соединен со счетчиком 8 оборотов двигателя, а блок 7 управления двигателемподключен к двигателю 9, кварцевыйгенератор 11 соединен с дифференци -альной Фазочувствительной системой13, а генератор 12 соединен с опорными входами обоих смесителей 14 и15, сигнальные входы смесителей 14 и15 подключены к дифференциальной Фазочувствительной системе 13, выходысмесителей 14 и 15 соединены с входами Фильтров 16 и 17, а выходы Фильтров 16 и 17 - с входами Формирующихусилителей 18 и 19, выходы которыхподключены к фазовому детектору 20,выход фазового детектора 20 соединенчерез схемы совпацения 22 с реверсивным счетчиком 2 и блоком электростатической тяги 2 1, а его выходы - ссоответствующими неподвижными пластинами чувствительной системы 1,Гравиметр работает следующим об -разом. увстнительцая кварцевая система граниметра имеет металлизировацный маятник с двумя пластинами. Неподвижная часть системы имеет четыре металлических пластины, образующие с подвижными пластинами конденсаторы электростатического управления. Зти конденсаторы включены в дифференциальную контурную Фазочувствительную систему 13, которая вместе с генераторами 11 и 12, смесителями 14 и 15, фильтрами 16 и 17, Формирующими усилителями 18 и 19 образует фазоразностный нуль-орган. Фазо. вый детектор 20, блок 21 управления электростатической тягой и блок 7 управления двигателем образуют нместе с Фазоразностным пуль-органом дна замкнутых контура следящей системы, поддерживающие маятник чувствительной системы н горизонтальномположении.Дифференциальная Фазочунствительцая система 13 содержит два .С-колебательных контура, настроенных в резонанс с частотой генератора 11. В оба контура от этого генератора через элемент связи вводится гармоническая ЭДС. Движение маятника вызывает симметричную относительно частоты генератора 11 расстройку контурон и соответствующие фазовые сдвиги сигналов на входах смесителей 14 и 15. Смесители и генератор 12 трансформируют фазоные сдвиги из области высоких частот в область более низких для увеличения временного сдвига между входными сигналами смесителей и для соответствующего поньппения угловой чувствительности нуль-органа.Сигналы с выходов смесителей 14 и 15 через Фильтры 16 и 7 поступают ца входы усилителей 18 и 19, формирующих из гармонических сигналов последовательность прямоугольных импульсов с частотой, равной разности частот кварцевых опорных генераторов 11 и 12, и с соответствующим фазовым (временным) сдвигом. Фазовый детектор 20 за счет своей релейной характеристики формирует двоичный сигнал, соответствующий знаку разности Фаз.Блок 21 электростатической тяги из сигналан фазового детектора вырабатывает потенциалы, подаваемые на неподвижные пластины и воздействующие на маятник так, чтобы оц воз1182465 4 та маятника чувствцтс льцой системы гравиметра на угол ж црцблизительцо равен(д Сд ай где 1 С0 до женному выражению Т)Ск д рй Г1 г кКрЦ расчетными данными. вращался в исходное горизонтальное положение. Фазовый детектор управляет также режимом работы реверсивного счетчика 2, на входы которого через управляющую схему совпадений 22 поступают импульсы опорного генера - тораЧисло, записанное в реверсивном счетчике, за определенный отрезок времени отображает изменения силы тя жести, компенсируемые устройством электростатической тяги.При больших вариациях силы тяжести блок управления двигателем 7 автоматически включает двигатель 9, который, воздействуя через механическую передачу, микровинт и пружину на маятник, возвращает его в положение, близкое к горизонтальному. В области малых угловых отклонений маятника от 20 горизонта двигатель автоматически отключается для устранения вредных механических воздействий на систему. По окончании цикла накопления число из реверсивного счетчика 2 по команде 25 устройства управления и,синхронизации 6 переписывается в буферный регистр 3 и далее в ЦПМ 10. Показания счетчика оборотов двигателя также записывают - ся в ЦПМ 10, Генератор опорной часто.ЗО ты 4 имеет кварцевую стабилизацию и формирует счетные импульсы для ре;версивного счетчика 3 и делителя 5, который задает сетку синхронизирующих сигналов для устройства управления и синхронизации. Генераторы 11 и 12 также имеют кварцевую стабилизацию частоты. Разность их частот Ьй выбрана порядка нескольких кГц для получения наибольшей угловой чувствительности нуль-органа в пределах области захватывания.Временной сдвиг Т входного сигнала фазового детектора за счет повородлина рычага от оси вращениядо центра подвижной пластины;емкость между подвижной и неподвижной пластинами;полная емкость контура фазочувствительной цепи;расстояние между подвижной инеподвижной пластинами в исходном положении маятника;разность частот опорных генераторов 11 и 12,эквивалентная добротностьконтура фазочувствительнойсистемы. Угловую чувствительность нуль-орсЫ 1гана К=можно оценить по приблид Для макета гравиметра был разработан и испытан нуль в орг при следующих данных: С =30 пФ, с 1 =0,7 мм, 61=10 Гц, 1=30 мм С =2 пФ, =80. При этом угловая чувствительность нудь-органа оказывается равной примерно 2,8 10 угл.с/с. В качествечвременного различителя Фазового детектора в макета использовался серийный Р в тригг (серия 155), имеющий порог различения по времени не хуже 20 нс, В указанном случае значения различных угловых перемещений маятника имеют порядок 0,5 угл.с. Результаты эксперимента совпали с1182465 едо Составитель Волощук Техред М.Исак рректор В. Гирняк едакт писное филиал каз 6102/45 ВНИИПИ Г по дел 113035, М