SU1103175A1

SU1103175A1 - Устройство дл измерени разности гравиинерциальных сил

Info

Publication number: SU1103175A1
Application number: SU823448597A
Authority: SU
Inventors: Виктор Игнатович Балаев; Алексей Николаевич Гурьянов; Григорий Григорьевич Девятых; Евгений Михайлович Дианов; Самуил Абрамович Кантор; Евгений Виллиамович Карус; Олег Леонидович Кузнецов; Александр Михайлович Прохоров; Вадим Иванович Пятахин; Анатолий Семенович Школьников
Original assignee: Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Ядерной Геофизики И Геохимии
Priority date: 1982-06-07
Filing date: 1982-06-07
Publication date: 1984-07-15

Abstract

1.УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РАЗНОСТИ ГРАВИИНЕРЦИАЛЬНЫХ СИЛ, содержащее пробные массы, попарно ориентированные в направлени х измерени и расположенные на заданном рассто нии друг относительно друга,о тличающеес тем, что, с целью повышени чувствительности, оно содержит, волоконно-оптические датчики давлени со световодами по числу пробных масс, механически св занными с пробными массами.через упругие передаточные элементы, источник пол ризованного света, оптический ответвитель, регистратор разности фазового сдвига, при этом .источник пол ризованного света соединен через оптический ответвитель с входами световодов, а выходы световодов соединены с входами регистратора разности фазового сдвига. 2.Устройство по п.1, отличают е е с тем, что, с целью обеспечени работы на заданном участие рабочего диапазона, механическое соединение световодов с пробными § массами выполнено с предварительным (Л напр жением. 3.Устройство поп.1,отлича ю. щ е е с тем, что, с целью умень шени габаритов, пробна масса выполнена в виде объемного упругого передаточного элемента, а световод выполнен в виде катушки и помещен внутри пробной массы. оо 4j СП

Description

Изобретение относитс к геофизике а более конкретно к области измерени гравиинерциальных сил (гравистационарного пол или пол инерциальных сил), а именно к устройствам измерени второй производной потенциала пол .

Известен гравиметр, градиент гравистационарного пол которого определ етс по результатам последовательных измерений ускорени силы т жести в разных точках пространстваГ1Недостатком известного гравиметра вл етс низка точность измерени , обусловленна необходимостью обеспечени значительного рассто ни между отдельными точками измерений в пространстве .

Наиболее близким к изобретению по технической сущности вл етс устройство дл измерени разности гравиинерциальных сил, содержащее пробные массы,, попарно ориентированные в направлени х измерени и расположенные на заданном рассто нии друг относительно друга 2,

Недостатком известного устройства вл етс низка чувствительность из-за ограничений механических ns ремещений пробных масс и длины коромысла .

Цель изобретени - гтовышение чувствительности .

Указанна цель достигаетс тем, что устройство дл измерени разности гравиинерциальных сил, содержащеепробные массы, попарно ориентированные в направлени х измерени и расположенные .на заданном рассто нии друг относительно друга, содержит волоконно-оптические датчики давлени со световодами по числу пробных масс, механически св занными с пробными массами через упругие передаточные , злементы, источник пол ризованного света, оптический ответвитель , регистратор разности фазового сдвига, при этом источник пол ризованного света соединен через оптический ответвитель с входами световодов , а выходы световодов соединены с входами регистратора разности фазового сдвига.

Кроме того, с целью обеспечени работы на заданном участке рабочего диапазона, механическое соединение световодов с пробными массами выполнено с предварительным напр жением.

С целью уменьшени габаритов, пробна масса выполнена в виде объемного упругого передаточного элемента а световод выполнен в виде катушки и помещен внутри пробной массы.

На фиг. 1 представлен вариант пространственного расположени трех пар пробных масс с волоконно-оптическими датчиками давлени ; на фиг. 2 блок-схема устройства; на фиг. 3 вариант выполнени механической св зи пробной массы и световода.

Пробные массы 1-6 (фиг.1) расположены попарно 1-2, 3-4 и 5-6 и ориентированы в направлени х измерени разностей гравиинерциальных сил. Волоконно-оптические датчики давлени 7-12 со световодами механически соединены с пробными массами 1-6 через упругиеПередаточные узлы 13-18.

Источник пол ризованного света J19 (фиг. 2) оптически св зан через оптический ответвитель 20 с входами световодов волоконно-оптических датчиков давлени 7-12, выходы которых оптически св заны с входами регистратора разности фазового сдвига 21.

Дл уменьшени габаритов устройства пробна масса может быть выполнена в виде помещенной в сосуд 22 (фиг. 3) жидкости 23, например ртути а световод 24 выполнен в виде катушки , помещенной в объеме жидкости 23. Така конструкци обеспечивает равномерное распределение давлени по всей длине световода. Уменьшение габаритов достигаетс тем, что пробна масса выполн ет функции упругого передаточного элемента, а световод 24 помещен внутри пробной массы.

Работает устройство следую1цим образом.

От источника пол ризованного света 19, например лазера, через оптический ответвитель 20, представл ющий собой, например, конструкцию из полупрозрачных зеркал и оптической линии св зи, пол ризованный свет попадает на входы световодов, волоконнооптических датчиков давлени 7-12. Давление, оказываемое пробными массами 1-6 на световоды волоконно-оптических датчиков давлени 7-12, пропорционально силам гравитации или инерции, приложенными к пробным массам 1-6. В зависимости от величины этого давлени в световодах волоконно-оптических датчиков давлени 7-12 происходит сдвиг фазы световой волны , котора поступает на соответствующий вход регистратора разности фазового сдвига 21. По разности сдвига фаз, происход щего между каждой парой волоконно-оптических датчиков давлени 7-12, суд т.о разности сил гравитации или инерции в точках расположени соответствующих пар пробных масс 1-6.

Изобретение позвол ет повысить чувствительность к разности гравиинерциальных сил, благодар возможности увеличени длины световода. Так, при использовании в волоконнооптическом датчике давлени световода длиной 1000 м, чувствительность достигает Ю- рад/мкГал, что позвол ет измер ть градиент пол гравитации , равный 0,02 этвеш, при рассто нии между пробными массами пор дка

1 м и, кроме того, не требует системы арретировани .

Изобретение может быть использовано на движущихс платформах: в

скважинных приборах, на наземных, морских и воздушных транспортных средствах, а также на космических объектах.

Claims

1.УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РАЗНОСТИ ГРАВИИНЕРЦИАЛЬНЫХ СИЛ, содержащее пробные массы, попарно ориентированные в направлениях измерения и расположенные на заданном расстоянии друг относительно друга,о тлич ающеес я тем, что, с целью повышения чувствительности, оно содержит, волоконно-оптические датчики давления со световодами по числу пробных масс, механически связанными с пробными массами.через упругие передаточные элементы, источник поляризованного света, оптический ответвитель, регистратор разности фазового сдвига, при этом источник поляризованного света соединен через оптический ответвитель с входами световодов, а выходы световодов соединены с входами регистратора разности фазового сдвига.

2. Устройство по п.1, отличающее с я тем, что, с целью обеспечения работы на заданном участке рабочего диапазона,' механическое соединение световодов с пробными массами выполнено с предварительным напряжением.

3. Устройство по π.Ι,ο т л и ч а ю. щ е е с я тем, что, с целью умень шения габаритов, пробная масса выполнена в виде объемного упругого передаточного элемента, а световод выполнен в виде катушки и помещен внутри пробной массы.

йп.1 .2

11031