Способ определения вертикального градиента ускорения свободного падения

 

Изобретение относится к гравиметрии , связанной с измерением вертикального градиента ускорения свободного падения. Целью изобретения является повышение точности измерения . Существо способа состоит в измерении смещений двух бросаемых по одной вертикали тел в функции времени , измерении расстояния между вершинами и соответствующего ему интервала времени. По этим данным и известному с небольшой точностью значению ускорения свободного падения определяют вертикальный градиент ускорения силы тяжести. 2 з.п. ф-лы. с IS to vj 00 СП 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„Я0„„1278758 А 1 (50 4 С О1 Ч 7/14

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К A BTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (57) Изобретение относится к гравиметрии, связанной с измерением вертикального градиента ускорения свободного падения. Целью изобретения является повышение точности измерения. Существо способа состоит в измерении смещений двух бросаемых по одной вертикали тел в функции времени, измерении расстояния между вершинами и соответствующего ему интервала времени. По этим данным и известному с небольшой точностью значению ускорения свободного падения определяют вертикальный градиент ускорения силы тяжести. 2 з.п. ф-лы. (21) 3896070/24-25 (22) 15.05.85 (46) 23.12.86. Бюл. 9 47 (71) Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта АН СССР (72) А.В.Нйколаев и В.А. Романюк (53) 550.830 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

У 247533, кл. G 01 Ч 7/10, 1968.

Патент США Ф 3704626, кл. G 01 V 7/04, 7/12, 1983. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЕРТИКАЛЬНОГО ГРАДИЕНТА УСКОРЕНИЯ СВОБОДНОГО

ПАДЕНИЯ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

758 2 .метры вертикального градиента ускорения свободного падения, К., К,. — удельные коэффициенты

11 сил сопротйвления, пропорциональные скорости движения в степени i (i

1,2,3) соответственно первого и в горого тел.

Расстояние между двумя падающими телами может быть измерено интерференционным методом путем счета числа стандартных импульсов, каждый из которых образован при одной и той же фазе каждого интерференционного колебания, а время — путем счета числа колебаний стабилизированной частоты.

Кроме того, падение тел осуществля1от с различными скоростями, при чем различие скоростей в любой момент времени их совместного падения заключено в пределах от 0, l-1,0 см с

Многократное измерение расстояния между двумя падающими телами и соответствующего времени обеспечивает возможность оз рецеления и последующего учета влияния сил сопротивления движению падающих тел, что способствует повьш ению точности определения вертикального градиента ускорения свободного падения, а также его более детальному изучению — определению последующих производнь1х ускорения свободного падения.

Градиентометр содержит датчик,выполненный в виде двух падающих тел, регистратор и вычислительное устройство.

Градиентометр работает следующим образом.

Показания датчика многократно и одновременно измеряют и регистрируют регистратором. Полученную информацию направляют в вычислительное устройство, которое ее обрабатывает, включая анализ информации на ее пригодность к обработке, исключение отдельных ошибочных измерений; решение системы нелинейных уравнений, например, по способу наименьших квадратов, определение параметров вертикального градиента ускорения свободного падения и других параметров, определяющих движение падающих тел.

= A + Bt + — г (P Н + У Нг

2 г .+ g Нз + K get) + „ t g ((К

3 1g 6 ог

35 где L расстояние между двумя падающими телами в момент времени 40 — время, отсчитываемое от момента времени, когда одно из тел достигает вершины своей траектории, — расстояние по вертикали между вершинами траекторий падающих тел, — постоянные параметры движения, — интервал времени между мо- gp ментами времени, когда падающие тела достигают вер— шин своих траекторий; приближенное значение ускорения свободного падения в пункте наблюдения, например, равное 981 см/сг, S,1г g,1з g

gZz з,4 гз

А,Б

1 1278

Изобретение относится к гравиметрии, а более конкретно к способам измерения вертикального градиента ускорения свободного падения, и может быть использовано при разведке полезных ископаемых.

Цель изобретения — повышение точности измерений.

Способ осуществляется следующим образом. f0

Измеряют и регистрируют параметры траектории движения двух падающих тел и их временные вариации, а также расстояние между их вершинами и соответствующий интервал времени, а затем определяют параметры вертикального градиента ускорения свободного падения из решения системы соотношений вида

K ) + (У +27Н+3УН +

11 1 1 3

+ 2K g)gt)+ — t g(2$Н +

1 4

H 24 г

+31 Нг +2g (K -K, ) +

+ 6К p at) + — p g (К

1 — К, ) + (3 + 3 1 H) t) +

1 1

+ — t гу H + — t ggзat

40 з 56 з

При этом число единичных измерений расстояния L и времени t должно быть значительно больше числа пара метров и неизвестных, входящих в основное уравнение движения падающих тел.

1278758

Формула изобретения

Составитель Н. Колосницын

Редактор И. Горная Техред M.Xoäàíè÷ Корректор Е.Рошко

Заказ 71

Тираж 728 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная,4

Способ определения вертикального градиента ускорения свободного падения,включающий измерение параметров 5 относительно движения двух падающих тел, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, в качестве параметров относительного движения выбирают смещения двух тел относительно друг друга, расстояние между вершинами траекторий этих тел и измеряют соответствующие им интервалы времени, а затем определяют параметры вертикального градиента ускорения свободного падения из решения системы соотношений вида

1 з — А+Bt + — t2 (УН + 1Н2 +gP+ 20

2 2 3

+ K g t) + — t g ((K — К ) +

+ (1 + 2 1Н+ 3МН2 + 2K kg)at)+

2 ЮЯ

+ — t "g (21 Н + ЗФзН2 + 2g (К2д— к ) +бк gdt)+ — t g(g (1

) + (3, + 3f Н )ntj+ 30

1 е а 1

+ — t ggH+ — tQg 6t, 40 з 56

I где L — расстояние между двумя падающими телами в момент 35 времени t;

t — - время, отсчитываемое от мо-, мента времени, когда одно из тел достигает врешины своей траектории, Н вЂ” расстояние от вертикали между вершинами траектории падающих тел,"

А, — постоянные", nt — интервал времени между моментами времени, когда падающие тела достигают вершин своих траекторий;

g — приближенное значение ускорения свободного падения в пункте наблюдения, например, равное 981 см/с2 „ .

11 = dg/d - ф Д2 g/dz2

= d g/dz — .параметры вертикального градиента ускорения свободного падения

К и К вЂ” коэффициенты сил со1 1 1 1 противления, пропорциональные скорости движения в степени i (i = 1, 2,3) соответственно, первого и второго тел.

2. Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что смещения двух падающих тел относительно двуг друга измеряют интерференционным методом путем счета числа стандартных импульсов, каждый из которых образован при одной и той же фазе каждого интерференционного колебания, а время— путем счета числа колебаний генератора стабилизированной частоты.

3. Способ по пп. 1-2, о т л ич а ю шийся .тем, что падение тел осуществляют с различными скоростями, причем различие скоростей в любой момент времени их совместного падения заключено в пределах О, t-1,0 см>с