Патент ссср 162671

Подписная группа М 149

Д

В. Н. Стадниченко 1 Cñ, °, Т у

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ВЕРТИКАЛЬНОГО : > :«.!.,, ГРАДИЕНТА СИЛЫ ТЯЖЕСТИ

Известные способы измерения вертикального градиента силы тяжести с помощью системы грузов, расположенных на разной высоте и подвешенных на концах горизонтальных коромысел упругих весов, не позволяют повысить точность измерений и не дают возможности построить градиентометры высокой чувствительности. Это объясняется тем, что в приборах, реализующих известные способы, грузы подвешены на упругих нитях в воздухе (вакууме) и их вес уравновешивается упругими силами нитей, что требует достаточной прочности нитей и не дает возможности уменьшить упругий момент кручения нитей.

Предлагается способ измерения вертикального градиента силы тяжести, в котором систему грузов, жестко соединенных между собой и выбранных так, что верхний груз имеет положительную плавучесть, нижний— отрицательную, а суммарная плавучесть системы близка к нулю, помещают в жидкость и по изменению плавучести системы фиксируют изменение вертикального градиента силы тяжести. Данный способ позволяет повысить точность измерений.

В жидкость помещают два груза массой

m> и те, связанных между собой жестко.

Верхний из грузов — полый — имеет положительную плавучесть, нижний — отрицательную, причем суммарная плавучесть системы грузов близка к нулю:

pV — тт = m — pV2, где V> и V2 — объем грузов; p — плотность жидкости.

При изменении вертикального градиента ускорения силы тяжести У„изменится также суммарная плавучесть системы грузов

AF = dL Uzz (О Vi — m1) l, где l — расстояние между центрами тяжести грузов.

Изменение плавучести системы может быть определено по величине погружения в жидкость тонкого стержня, аналогично тому, как это осуществляется в гравиметре Нэргарда:

ЛР = я$Лг, где: S — площадь поперечного сечения стержня; Лг — изменение глубины погружения.

Чувствительность при этом будет определяться величиной

Ьz (p V1 m1,) l

Е =

2Е при р = 1 г/смз; U, = 50 сиз, т, = 10 г, V2 — — 5 смз, l = 100 см, S = 10-4 слое, т2 — — 45 г. мк т = 0,4 втвеш № 162671

Составитель Ю. М. Ферштмай

Редактор Н, С. Коган Техред Ю. В. Баранов Корректор Ю. М. Федулова

Лодп, к пеи, 8/VI — 64 r. Формат бум. 60 0(901/8 Объем 0,23 изд, л.

Заказ 1069/14 Тираж 550 Цена 5 коп.

ЦНИИПИ Государственного комитета по делам изобретений и открытий СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова, 2

Смещение груза массой 50 г на величину порядка микрона может быть измерено с помощью известных схем с использованием радиоактивных элементов.

Подбором жидкости, материала и формы грузов добиваются равенства (при определенной темпертуре) коэффициентов теплового расширения жидкости и системы грузов, что позволяет при термостатировании довести температурные погрешности способа до величины порядка нескольких этвеша.

Предмет изобретения

Способ измерения вертикального градиента силы тяжести с помощью системы грузов, расположенных на разной высоте, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения точности измерений, грузы, верхний из которых имеет положительную плавучесть, а нижний — отрицательную, жестко соединяют друг с другом, помещают в жидкость, и изменение вертикального градиента фиксируют по изменению плавучести системы.