SU499542A1 - Device for determining gravimetric constant - Google Patents
Device for determining gravimetric constantInfo
- Publication number
- SU499542A1 SU499542A1 SU1767155A SU1767155A SU499542A1 SU 499542 A1 SU499542 A1 SU 499542A1 SU 1767155 A SU1767155 A SU 1767155A SU 1767155 A SU1767155 A SU 1767155A SU 499542 A1 SU499542 A1 SU 499542A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- strings
- frequency
- platform
- transverse
- gravimetric
- Prior art date
Links
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 claims description 16
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 claims description 14
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims description 12
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 10
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims description 6
- 230000005294 ferromagnetic effect Effects 0.000 claims description 4
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 2
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 1
- 230000035876 healing Effects 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 230000003094 perturbing effect Effects 0.000 description 1
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Navigation (AREA)
Description
1one
Изобретение относитс к области морского навигационного приборостроени и может найти применение в аппаратуре, измер ющей ускорение силы т жести на подвижном основании . Известен струнный гравиметр, представл ющий собой массу, подвешенную на тонкой вертикальной струме, верхний конец которой жестко закреплен. Струна висит между двум полюсами посто нного магнита и вибрирует в поперечном направлении на собственной частоте ст взаимодействи леременного напр жени , подаваемого на концы струны , и магнитного пол посто нного магнита. Частота поперечных колебаний определ етс внутренним напр жением струны, а следовательно зависит и от ускорени силы т жести g.The invention relates to the field of marine navigation instrumentation and can be used in apparatus measuring the acceleration of gravity on a moving base. A string gravimeter is known, which is a mass suspended on a thin vertical structure, the upper end of which is rigidly fixed. The string hangs between the two poles of a permanent magnet and vibrates in the transverse direction at the natural frequency of the st interaction between the voltage applied to the ends of the string and the magnetic field of the constant magnet. The frequency of transverse vibrations is determined by the internal tension of the string, and therefore depends on the acceleration of gravity g.
Струна вл етс составным элементом резонансного контура, и ее колебани поддерживаютс через усилитель и обратную св зь. Изменение силы т жести g фиксируетс как изменение собственной частоты колебаний струны.The string is an integral part of the resonant circuit, and its oscillations are maintained through an amplifier and feedback. The change in gravity g is fixed as the change in the natural frequency of the string oscillations.
Дл предотвращени поворота груза вокруг оси струны груз св зан с рамой посредством тонких горизонтальных «итей или плоских горизонтальных пружинок. Дл ослаблени воздействи знакопеременных возмущающих ускорений полость прибора вокруг груза залита демпфирующей жидкостью.To prevent rotation of the load around the axis of the string, the load is connected to the frame by means of thin horizontal legs or flat horizontal springs. To weaken the effect of alternating perturbing accelerations, the cavity of the device around the load is filled with a damping fluid.
Такой прибор позвол ет измер ть действие силы т жести только в вертикальном направлении . Недостатки этого прибора заключаютс в несовершенстве конструкции и отсутствии регистрации горизонтальных ускорений прибора и его наклона.Such an instrument only measures the effect of gravity in the vertical direction. The disadvantages of this device are the imperfection of the design and the lack of registration of horizontal accelerations of the device and its inclination.
Дл компенсации ускорений, поперечных направлению измерени , предлагаемое устройство дл определени гравиметрической посто нной содержит платформу, ось вращени которой совпадает с направлением измерени . На платформе расположены два электромагнита горизонтального магнитного подвеса , имеющие центральные сквозные отверсти в стержне -магнитопроводов, сквозь которые проход т струны, раст гивающие ферромагнитную массу. В вертикальном направлении ферромагнитна масса удерживаетс двум электромагнитами вертикального магнитного подвеса.To compensate for accelerations transverse to the direction of measurement, the proposed device for determining the gravimetric constant contains a platform whose axis of rotation coincides with the direction of measurement. On the platform, there are two electromagnets of horizontal magnetic suspension, which have central through holes in the rod of the magnetic conductors, through which strings pass, stretching the ferromagnetic mass. In the vertical direction, the ferromagnetic mass is held by two electromagnets of a vertical magnetic suspension.
Струны колеблютс в поперечном -направлении с частотой, измен ющейс в зависимости от величины ускорений, действующих в направлении оси прибора (направление измерени ). Съем информации о величине действующих на -прибор ускорений - частотный.The strings oscillate in the transverse direction with a frequency varying depending on the magnitude of the accelerations acting in the direction of the instrument axis (measurement direction). Gathering information about the magnitude of the current acceleration device - frequency.
На чертеже показано предлагаемое устройство , содержащее сферическую ферромагнитную массу 1, раст нутую на двух предварительно нат нутых струнах 2, датчики 3 их поперечных колебаний, и две пары электромагнитов магнитного подвеса 4 и 5. Электромагниты горизонтального магнитного подвеса имеют центральные сквозные отверсти в стержне магнитопроводов и расположены на платформе 6, .пер пенди1кул рной направлению измерени и вращающейс вокруг этого наnpaBvieHHH .The drawing shows the proposed device containing a spherical ferromagnetic mass 1 stretched on two pretensioned strings 2, sensors 3 of their transverse oscillations, and two pairs of electromagnets of magnetic suspension 4 and 5. Electromagnets of horizontal magnetic suspension have central through holes in the core of magnetic conductors and located on platform 6, perpendicular to the direction of measurement and rotating around this on the npaBvieHHH.
Струны имеют ленточный профиль, и их креп т к ободу платформы через пьезоэлементы вибраторов 7, возбуждающих поперечные колебани струн.The strings have a tape profile, and they are attached to the rim of the platform through the piezoelectric elements of the vibrators 7, which excite the transverse vibrations of the strings.
Принцип действи устройства заключаетс в следующем.The principle of operation of the device is as follows.
Сигналы поперечных колебаний струн 2 снимаютс датчиком 3, усиливаютс и после удвоени по частоте поступают на пьезоэлемеит вибратора 7, возбужда в струнах лоперечные колебани .The signals of transverse vibrations of the strings 2 are removed by the sensor 3, amplified and, after doubling in frequency, arrive at the piezoelemeite of the vibrator 7, exciting the transverse oscillations in the strings.
Как известно, колебани струны в лоперечном направлении с частотой /о могут быть вызваны периодически измен ющимс с частотой 2 /о продольным нат гом.As is well known, string oscillations in the transverse direction with a frequency / o can be caused by a longitudinal tension periodically varying with frequency 2 / o.
Таким образом, замыкаетс цепь положительной обратной св зи, обеспечивающа устойчивые поперечные хелебани струны на ее собственной частоте.In this way, a positive feedback circuit is closed, providing stable transverse healing of the string at its own frequency.
При действии ускорени , совпадающего с направлением измерени , происход т одинаковые изменени нат га обеих струн. При этом их собственные частоты измен ютс на равные величины. Съем полезной информации осуществл етс электронной схемой, котора определ ет одинаковые по знаку и величине излаенени частот обеих струн. Эта же информаци служит входным .сигналом дл управлени вертикальным магнитным подвесом.Under the action of acceleration, which coincides with the direction of measurement, the same changes in the tension of both strings occur. However, their own frequencies are changed by equal amounts. The collection of useful information is carried out by an electronic circuit that determines the frequency and frequency of both strings with the same sign and magnitude. The same information serves as an input signal to control the vertical magnetic suspension.
В цепи отрицательной обратной св зи по управлению магнитным подвесом наход тс фильтрующие и корректирующие цепи, пропускающие только сигналы на частотах помех (например, частоты вибраций, качек судов и т. п.). Вертикальный подвес, таким образом , компенсирует изменение одновременного нат га струн, вызванного только сигналами помех, и жесткость подвеса дл сигналов помех максимальна.In the negative feedback circuit for controlling the magnetic suspension, there are filtering and corrective circuits that transmit only signals at interference frequencies (for example, vibration frequencies, ship rocking, etc.). The vertical suspension thus compensates for the change in the simultaneous tension of the strings, caused only by the interference signals, and the suspension rigidity for the interference signals is maximum.
Дл полезных сигналов, которые не проход т через фильтрующие цепи, жесткость вертикального магнитного .подвеса практически равна нулю.For useful signals that do not pass through the filter circuits, the stiffness of the vertical magnetic suspension is practically zero.
Таким образом, компенсации изменени нат га струн, вызванного действием полезного сигнала, не происходит и нат г может быть измерен по его одновременному изменению в обеих струнах.Thus, compensation for a change in the tension of the strings caused by the action of the useful signal does not occur and the tension can be measured by its simultaneous change in both strings.
При вращении платформы 6 вокруг измер емого направлени (на чертеже вокругWhen the platform 6 rotates around the measured direction (in the drawing, around
оси Z) проекци поперечного ускорени на ось, перпендикул рную измер емо-му направлению (направление струн), измен етс по гармоническому закону с частотой вращени 5 платформы. Поэтому дл исключени вли ни поперечных (горизонтальных) ускорений изменени полезного сигнала с частотой вращени платформы пропускаютс через сглаживающее устройство.Z-axis. The projection of the transverse acceleration on the axis perpendicular to the measured direction (the direction of the strings) varies harmonically with the frequency of rotation 5 of the platform. Therefore, in order to eliminate the influence of transverse (horizontal) accelerations of the change in the useful signal with the frequency of rotation of the platform, they are passed through a smoothing device.
0 Во врем действи ускорений, перпендикул рных направлению измерени (на чертеже горизонтальных) нат г одной струны возрастает , другой - уменьшаетс , что вызывает увеличение со.бственной частоты поперечных0 During acceleration, perpendicular to the direction of measurement (in the horizontal drawing), the tension of one string increases, the other decreases, causing an increase in the co-frequency of the transverse
5 колебаний одной струны и соответствующее уменьшение - другой струны. Выдел ема разностна частота служит входным сигналом дл управлени горизонтальным магнитным подвесом, электромагниты которого создают5 vibrations of one string and the corresponding reduction - the other string. The extracted differential frequency serves as an input signal for controlling the horizontal magnetic suspension, the electromagnets of which create
0 усилие, компенсирующее разность нат га струн, а следовательно, и действие горизонтального ускорени .0 force, compensating for the difference in the tension of the strings, and, consequently, the action of horizontal acceleration.
Дл регистрации ускорений, перпендикул рных направлению измерени , используетс электронна схема, выдел юща сигнал разностной частоты. Амплитуда этого сигнала определ ет величину поперечного ускорени , а фазовый сдвиг - направление действи этого ускорени в плоскости платформы.To register accelerations perpendicular to the direction of measurement, an electronic circuit is used to sense the difference frequency signal. The amplitude of this signal determines the magnitude of the lateral acceleration, and the phase shift determines the direction of action of this acceleration in the plane of the platform.
0 Предлагаемое устройство может найти гораздо более широкое применение, чем обычный гравиметр, так как позвол ет производить гравиметрические измерени по любому заданному направлению.0 The proposed device can find much wider application than a conventional gravimeter, since it allows gravimetric measurements to be made in any given direction.
5 Кроме того, данное устройство может быть использовано дл измерени травиметрических сил на подвижном основании благодар вводу в двухосный магнитный подвес фильтрующих и корректирующих цепей, компенсирующих вли ние вредных сигналов, например периодических горизонтальных и вертикальных выбросов, (качек судов, вибраций и т. п.5 In addition, this device can be used to measure the travimetric forces on a movable base by inserting filter and correction circuits into a biaxial magnetic suspension, compensating for the effects of harmful signals, such as periodic horizontal and vertical emissions, (ship rolling, vibrations, etc.).
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU1767155A SU499542A1 (en) | 1972-04-03 | 1972-04-03 | Device for determining gravimetric constant |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU1767155A SU499542A1 (en) | 1972-04-03 | 1972-04-03 | Device for determining gravimetric constant |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU499542A1 true SU499542A1 (en) | 1976-01-15 |
Family
ID=20508927
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU1767155A SU499542A1 (en) | 1972-04-03 | 1972-04-03 | Device for determining gravimetric constant |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU499542A1 (en) |
-
1972
- 1972-04-03 SU SU1767155A patent/SU499542A1/en active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TWI230781B (en) | Microgyroscope tunable for translational acceleration | |
US3127775A (en) | Vibratory rate gyroscope | |
CN1049731C (en) | Absolute amplitude sensor | |
US3675471A (en) | Method of measuring vibration characteristics of structures | |
US2627400A (en) | Angular velocity responsive apparatus | |
JP3314187B2 (en) | Force compensator for inertial mass measurement | |
US3612198A (en) | Electrical mass meter | |
EA006191B1 (en) | Apparatus for the measurement of gravitational gradients | |
SU499542A1 (en) | Device for determining gravimetric constant | |
CN104062689A (en) | Long cycle perpendicular vibration isolation ocean gravity sensor | |
RU2222780C1 (en) | Sensitive element of micromechanical gyroscope | |
US5189913A (en) | Apparatus and method for determining the rate of rotation of a moving body | |
SU412555A1 (en) | STRING GRAVIMETER | |
US3913405A (en) | Angular direction sensor | |
CN2205963Y (en) | Absolute amplitude sensor device | |
RU93004341A (en) | COMPENSATION ACCELEROMETER | |
SU947627A1 (en) | Vibro-contact measuring device | |
RU2759421C1 (en) | Stand for simulating the oscillatory processes of the ice cover | |
RU1795317C (en) | Method for determining position of object center of mass | |
RU2709706C1 (en) | Frequency sensor of linear accelerations | |
SU838338A1 (en) | Device for mesuring object slope angle | |
RU2301969C1 (en) | Sensor for micro-mechanical gyroscope | |
JPH0454912B2 (en) | ||
SU651283A1 (en) | Seismometer | |
SU1654729A1 (en) | Method for controlling piezoelectric element |