Способ определения масштабных коэффициентов морского гравиметра с двойной упругой системой крутильного типа

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 91 ффа 11 ЗШ С 01 Ч 7/06 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТИРЬГП 4 Й г ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ"К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ члена вычисляют по отсчетам гравиметра, полученным нри изменении мо- мента силы тяжести.2. Способ по и.1, о т л и ч а - ю щ и й с я тем, что изменение момента силы тяжести осуществляют на-. клоном прибора, а масштабный коэффициент линейно.о члегга для каждого из маятников въчисляют из систегы уравнений ВидаМ 1 Ппз(п О+Еэ 1 и О+ = соМ )-Ои 1 где а оора фици е м брат иент(56) 1. Романюк В.А. и др. Эталонирование гравиметров с горизонтальнойкрутильной нитью методом наклона. М."Наука", 1979, гл,2, с.12-64.2, Железняк Л,К. и др. Опыт проведения площадных съемок морскимигравиметрами.М., "Наука", 1980,с.50-57 (прототип),(54)(57) 1. СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МАСШТАБНЫХ КОЭФФИЦИЕНТОВ МОРСКОГО ГРАВИМЕТРА С ДВОЙНОЙ УПРУГОЙ СИСТЕМОЙ КРУТИЛЬНОГО ТИПА путем снятия отсчетовшкалы гравиметра при изменении момента силы тяжести, действующего наупругую систему, о т л и ч а ю щ и йс я тегл, что, с целью повышенияточности и достоверности определениямасштабных коэффициентов, в грави-гметр устанавливают два зеркала с заданным углом между ними, выполняютотсчет этого угла на шкале гравиетра и по нему вычисляют масштабныйкоэффициент квадратичного члена, амасштабный коэффициент линейного- масшт абный коэффициент линейого ч;Тса 1- отсчет гр авиметр а по одномумаятнгку;- вспомогательные коэффициенты, зависящие от начальногоположеяя гравиметра на наклонлюще устройстве;- угол наклона гравиметра;- масштабный коэффициент квадратичного члена;- ускорение силы тяжести в пункте эт "чогнроваия,тную величину масштабного коэфта линейного члена для двойнойй системы вычспян т как суммуых величин анаяои .них коэффи;в по каждому иэ гагггнгков, 3 1092456 4мой крутильного типа путем отсчетов - длина оптического рычага шкалы гравиметра при изменении мо- фокусное расстояние объекмента силы тяжести действующего на тива) .упругую систему, в гравиметр уста- Для определения коэффициента навливают два зеркала с заданным преобразования К в гравцметр вместо углом между ними, выполняют отсчетупругой системы устанавливаются два этого угла на шкале гравиметра и по зеркала с известным углом между ними, нему вычисляют масштабный коэффи- имитирующие зеркала упругой системы, циент квадратичного члена, а масштаб- и выполняется отсчет цо прибору, ный коэффициент линейного члена вы- О Коэффициент преобразования вычислячисляют по отсчетам гравиметра, ется по формулеполученным при изменении моментасилы тяжести.Кроме того, изменение момента силы тяжести осуществляют наклоном прибора, а масштабный коэффициент линейного члена для каждого из маятни-. ков вычисляют из системь 1 уравнений вида20ЬсплР 1 ъз 1 о 6+Е 51 оО+ = (СозО)-8 сп(3) где % - масштабный коэффициент линейного члена: б= - ; В= - ; 3 с =2 ПЕ(+1Ф2 с 02иПгде Мп -коэффициент преобразованияугла в линейную величину;коэффициент преломления демпфирующей жидкости; о - отсчет гравиметра по одному25маятнику;2,Е,о- " вспомогательные коэффиценты,фалазависящие от начальногоположения гравиметра на наклоняющем устройстве;ЗОВ - угол наклона гравиметра;6 - масштабный коэффициент квадратичного члена;ф - ускорение силы тяжести в пункте эталоцирования, а обратную 35величину масштабного коэффициента линейного члена длядвойной упругой системы вычисляют как сумму обратных величин аналогичных коэффициентов по каждому из маятников,Известно выражение для коэффициента квадратичного члена, включающее значение силы тяжести и коэффициент преобразования угла в выходную вели чину. Например, в случае оптической системь 1 регистрации на фотопленку коэффициент В имеет значение для одинарной и двойной упругой системы соответственно 50ровочцоц характер 1 стцкц,Описанаый способ определснця 11 ас -ШтабцОГО СОЭфС,"Нц СН 1 а КпадратцсцсОГО члена пригоден не только для гра 1 нметра с сптцческцм съемом сигнала.Однако при другой конструкции системы регистрации 1 еобходимо использовать соответствуюп 1 имитатор упругой сцстеьс,Поп:1,.1 СВ 11 е дсстс. ерности и точцосоцредел ения 11 а 111 табного коэфс 11111 иента лцнейного члена с достцгается тем, что прц изменении момента силытяжести с помогсью перемещения прибора по пунктам с 1 звестн 1 мъ значНИЯ 1 с 1 СИ 1 Ы ТЯ КЕ СТЦ ОН с 3 ЧИсж НЯЕТСЯ РЗсистемы уравнений наб,с 1 едений ида Й 1 т -п.)-р=ь - сап -п. 17-,с с 2 2Р 1Р , 0 / с учетом извесного козффццие 1 Та квадратц шоголена В. Б этом слу - чае прц том же числе наблюде 1 ца опорных пуцк сх .оссет бь 1 ть б 1 ее тОЧНС ОПРЕДЕЛСЦС Га 1 ССЕ СМЕс;ЕНС НУЛЬЦУНКГа.тс ТС 1 К.,Е ПсВс:11 Ст 1.С 1 Чсс 1 С 11,измерений,упругой системы с одним цли двумя маятнцками, где я 2 - отсчет гравиметра с установленныси зеркалами,- УГОЛ с 1 Еж 11 у ЗЕрКапаМИ, ЕСЛИ В гр авнметр е нел 11 негн с 1 я с 11 ст ема реги с трации, то необходимо иметь набор зеркал цлц два зеркала с регулируемым углом между нимНы 1111 руюсце 1 Р упру гуО систему, а цо Выполненной серии измерений вычислять масштабные коэффици в , ЕНтЫ оСЛЕЕ ВЫСОКЦХ ПОРЯДКОВ ГРаДУИОднако в случае изменения моментасилы тяжести при помощи наклона прибора в гравитационном поле Земли остается проблема юстировки гравиметра на наклоняющем устройстве и это при 5 известном коэффициенте квадратичного члена В все равно приводит к неточно.- му определению коэффициента лтнейно-.го члена. Чтобы повысить точность определения масштабноГо коэффициента % в процессе эталонирования наклоном и одновременно практически снять всякие требования к юстировкам гравиметра на наклоняющем устройстве, он вычисляется для каждого маятника 5 в отдельности с учетом известного коэффициента В из системы уравнений видаКГоа 3 п 51 п 6Е 51 п 6 л: (со 5 О-Ьв (Я), 202где коэффициенты Э , Е и, также1 определяемые в процессе вычислений, учитывают произвольное положение оси вращения маятника как относитель. 25 но плоскости горизонта, так и относительно плоскости наклона, после чего вычисляется коэффициент линейного члена двойной упругой системыиз выражения2де Х и ) - масштабные коэффициен- З 5 ты линейного члена гравиметра. Значения коэффициентов 3 , Е игц в системе уравнений (8) имеют сл дующие значения40Л щ СОВ У, Ел:(611 пУМ сй 5 Д, 10111=-Л(Ф- -- угде З - жесткость нитей подвеса маятника;начальный угол закручивания: нитей;угол в горизонтальной плоскости между осями вращения маятника и плоскостью наклопа (" азимут этялонирования");угол между осью вращения. маятника и плоскостью гориэон 55та;Ч - угсл меъду осью л 1 яятника ныл;1 сыогтью горизонта. Из О) видно, что при соответствующей юстировке гравиметра на наклоняющем устройстве (Г = О, Чо = О,=. Т(2 ) выражение (,8) вырождается в известную формулу при обработке результатов эталонирования наклоном. Это означает, что известный способ является частным случаем предлагаемого. Достоинство выражения (8 ), предлагаемого для расчета при эталонировании наклоном, состоит в том, что оно позволяет определить масштабный коэффициент линейного члена с достаточной точностью в общем случае установки грявиметра наплите. Это особенно важно, когдагравиметр содержит два маятника, осивращения которых никогда не бываютстрого параллельными.Таким образом, для определения масштабных коэффициентов морского гравиметра с двойной упругой системой крутильного типа предлагаемым способом выполняется следующая последовательность операций. Предварительно в гравиметр устанавливают двазеркала с известным углом между ними, имитирующие зеркала упругой системы, выполняют отсчет по гравиметру и вычисляют масштабный коэффициент квадратичного члена градуировочной характеристики, Затем изменяют момент силы тяжести, действук 1 щий на маятники упругой системы, путем перемещения прибора по пунктам с различными значения ми силы тяжести или путем наклона прибора в гр явит яционном поле Земли, и выполняют отсчет по гравиметру,причем, если грявиметр имеет двя маятника и установлен на наклоняющем устройстве то отсчеты выполняют по каждому из маятников в отдельности, после чего из системы урявнсний наблюдений вычисляют масштабный коэф в . фициент линейного члена с учетом известногомасштабного коэффициента .квадратичного членаПрименение изобретения дает возможность повысить достоверность и точность определения масштабных коэф в . фициентов гравиметра кяк с одним, тяк и с двумя маятниками, что особенно важно для прибора с двойной упругой системой ввиду больших систематических погрепшостей, получаемыхпри эталонировании стярымы способами,Расширяется допуск н угол междуосями вращения дву:. м 1,1 пик 1. ы двойной1092456 Составитель И,КашкурТехред М,Кузьма, Корректор В.Бутяга Редактор М.Келемеш Заказ 3250/30Тираж 111 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 упругой системы при ее изготовлениис 20 до 1 О угловых мин. Увеличиваетсявремя между периодическими проверками масштабного коэффициента квадратичного члена В, так как проверка становится необходимой только послеперестройки канала регистрации гравиметра. Упрощается технология эталонирования, так как гравиметр не нуждается практически ни в каких юстировках на устройстве для эталонированияи нет необходимости делать попарныенаклоны выше и ниже горизонта. Упрощаются требования к наклоняющему устройству для эталонирования, в частности может быть использовано устройство с одной степенью свободы без ппан- шайбыКроме того, достоверное и точное определение масштабных коэффициентов в лабораторных условиях позволяет уменьшить число заходов на опорные пункты, которые могут использоваться только для контроля смещения нуль- пункта. Все это повышает производительность работ и дает возможность получить значительный экономический эффект, в том числе экономию валюты за счет сокращения заходов в иностран. ные порты.