Устройство для определения ускорения силытяжести

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

„„425I5I

Союз Советских

Социалистицеских

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 12.01.72 (21) 1736737/18-10 с присоединением заявки № (32) Приоритет

Опубликовано 25.04.74. Бюллетень № 15

Дата опубликования описания 25.09.74 (51) М. Кл. б 01ч 7/02

Государственный комитет

Совета Министров СССР

IIQ делам изавретений и вткрытий (53) УДК 528.026.3 (088.8) (72) Автор изобретения

А. А. Польшаков (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ OHPEjl,ÅËÅHÈß УСКОРЕНИЯ СИЛЫ

ТЯ)КЕСТИ

Изобретение относится к области приборостроения, Известны устройства для определения ускорения силы тяжести, содержащие полый вакуумированный стакан из немагнитного материала, в верхней части которого укреплен электромагнит, удерживающий в начальном положении контрольное тело, оптическую систему с фотоэлементом и осветителсм и счетно-решающий блок.

Преимущество предложенного устройства состоит в том, что конструкция его позволяет производить автоматическую установку контрольного тела (стального шарика) в исходное положение, а также производить измерения на движущихся объектах, т. е. когда возможны более значительные поперечные отклонения шарика от центра его падения.

Для этого вершина стакана выполнена в виде конуса, а у основания друг против друга расположены фотоэлементы и осветители, лучи которых образуют координатную сетку с шагом, равным или меньшим диаметра контрольного тела-шарика.

На чертеже приведена принципиальная схема устройства. Оно содержит полый вакуумированный стакан 1 конусообразной формы, контрольное тело — полый стальной шарик 2, электромагнит 3, который периодически включается в электрическую цепь при помощи автоматического переключателя 4. На заданном расстоянии от вершины стакана 1 установлен блок фотоэлементов 5 и осветительный блок 6 с рядом отверстий, расположенных

5 соответственно по осям х и у против каждого фотоэлемента. Осветительный блок 6 создает световой поток в виде сетки в плоскости, перпендикулярной вертикальной оси прибора со стороной квадрата меньше, чем диаметр ша10 рика 2. Сигналы, поступающие с автоматического переключателя 4, и сигналы срабатывания фо гоэлементов 5 фиксирует измеритель времени 7.

15 С измерителя времени 7 сигнал подается на счетно-решающий блок 8, в который вводятся также величины координат падения шарика 2, фиксируемые фотоэлементами 5 по осям х и у, известные величины ускорения

20 силы тяжести для выбранной поверхности gq, величины радиуса планеты R„до известного р0 и поправочные величины на ускорение аппарата, на запаздывание сигналов фотоэлементов и электромагнита.

25 Счетно-решающий блок 8 выдает сигнал, пропорциональный измеряемой высоте, в навигационную систему или выдает результат

<а указатель высоты 9.

Определяемая высота вычисляется по фор.

30 муле;

425151

l f gt R, — г s где go — известная величина ускорения силы тяжести для выбранной поверхности планеты;

R„— радиус планеты до известного ро, 1 — время свободного падения контрольного тела;

S — известное расстояние, пройденное контрольным телом при свободном падении.

При работе устройство устанавливают так, чтобы вертикальная ось его была направлена к центру тяжести планеты, например, на гиростабилизированную платформу.

Работает устройство следующим образом.

В исходном положении шарик 2 под действием электромагнитных сил находится вверху, так как автоматический переключатель 4 включил обмотку электромагнита 3 в сеть. Через определенное время автоматический переключатель 4 размыкает обмотку электромагнита 3, одновременно подается сигнал на измеритель времени 7. Под действием силы тяжести шарик 2 свободно падает и, пролетая определенное расстояние, затеняет фотоэлементы 6 от своего источника света, создаваемого осветительным блоком 5.

Сигнал срабатывания фотоэлементов 6 подается на измеритель времени 7, который по разнице поступивших сигналов выключения электромагнита 3 и срабатывания фотоэлементов 6 производит замер времени свободного падения шарика 2. Результирующий сигнал измерителя времени, пропорциональный измеряемой высоте, далее подается на счетнорешающий блок 8, который уточняет расстояние, пройденное шариком 2 при свободном падении по известным координатам его падения, зафиксированным фотоэлементами по осям х и у, и внеся соответствующие поправки на ускорение и другие погрешности, связанные с задержкой сигналов фотоэлементов и выключения электромагнита, выдает сигнал, пропорциональный измеряемой высоте в

10 навигационную систему, или выдает результат на указатель 9.

Указатель прн помощи стрелки и шкалы показывает измеряемую высоту в необходимых величинах. Через определенный промежу15 ток времени автоматический переключатель 4 включает в сеть обмотку электромагнита 3 и шарик 2 под действием электромагнитных сил возвращается в исходное положение.

20 Предмет изобретения

Устройство для определения ускорения силы тяжести, содержащее полый вакуумированный стакан из немагнитного материала, в

25 верхней части которого укреплен электромагнит, удерживающий в начальном положении контрольное тело, фиксирующую систему с фотоэлементом и осветителем и счетно-решающий блок, отличающееся тем, что, с

30 целью обеспечения автоматической работы устройства на движущихся объектах, вершина стакана выполнена в виде конуса, а у основания друг против друга расположены фотоэлементы и осветители, лучи которых

35 образуют координатную сетку с шагом, равным или меньшим диаметра контрольного тела-шарика.

425151

Составитель Л. Колюбакина

Редактор А. Бер

Техред Е. Борисова

Корректор E. Миронова

Заказ 2662/14 Изд. № 746 Тираж 678 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2