ГРАВИМЕТР

Полезная модель относится к измерительным приборам, в частности к регистрирующим гравиметрическим устройствам, и может использоваться при проведении измерений силы тяжести и ее приращений.
Известен пружинный гравиметр по а.с. №88547, G01V 7/02, 1950, в котором в качестве рабочего органа применена многовитковая спиральная пружина, заделанная внешним концом в корпус гравиметра, а внутренним - прикрепленная к измерительному рычагу с грузом. При изменении ускорения силы тяжести рычаг опускается или поднимается. Для определения угла поворота рычага пользуются шкалой уровня. Относительное изменение гравитации равно относительному изменению длины растянутой грузом пружины. Недостатком является низкая точность измерений, нестабильность показаний, вызванная процессом старения материала пружины.
Известен электростатический гравиметр, содержащий чувствительный элемент с подвижным коромыслом, неподвижную и подвижную пластины конденсаторов. Пластины расположены на коромысле весов. Гравиметр содержит фотоэлектрическую систему регистрации положения подвижного коромысла, источник питания, блок измерений, состоящий из вольтметра и сопротивления, включенных параллельно с пластинами конденсатора (а.с. №1591679, G01V 7/02, 2000). Недостатками являются сложность конструкции, недостаточная точность измерений.
В качестве ближайшего аналога заявляемому техническому решению выбран гравиметр по патенту РФ на изобретение №2253138, G01V 7/02, 2005. Гравиметр содержит корпус с размещенными в нем упругим элементом, пробной массой, устройство регистрации смещения пробной массы и систему обработки результатов. Упругий элемент и пробная масса расположены в термостатированном корпусе. Сложность конструкции, необходимость термостатирования корпуса являются недостатками данного устройства. Погрешности в определении приращения силы тяжести, связанные с изменением свойств упругого элемента вследствие старения его материала, а так же погрешности системы регистрации смещения пробной массы снижают точность измерений силы тяжести и ее приращений.
Техническим результатом заявляемой полезной модели является повышение точности гравитационных измерений.
Технический результат достигается тем, что в гравиметре, содержащем корпус, эталонную массу, регистрирующее устройство, согласно заявляемому решению, регистрирующее устройство выполнено в виде электронных весов, с местом для расположения эталонной массы, над которым размещен участок создания электростатического напряжения, выполненный на фиксируемой, на корпусе крышке.
Технический результат обеспечивается за счет того, что в качестве регистрирующего устройства используются электронные весы. Необходимая точность определяется чувствительностью весов, цена деления может составлять 0,0001 г. Использование эталонной массы, которую размещают на электронных весах строго под участком создания электростатического напряжения, выполненного на крышке, так же повышает точность гравиметра. За счет использования силы взаимодействия заряженных тел исключено влияние погрешностей, вызванных усталостными изменениями свойств материалов. Выполнение крышки, фиксируемой на корпусе, исключает смещение участка создания электростатического напряжения крышки относительно места расположения эталонной массы на электронных весах, что способствует стабильности условий измерений и, как следствие, повышению точности измерительного устройства.
На фигуре 1 представлен гравиметр в корпусе.
На фигуре 2 представлена эталонная масса.
На фигуре 3 представлен крышка гравиметра.
Гравиметр содержит корпус 1, регистрирующее устройство 2, крышку 3, эталонную массу 4, место расположения эталонной массы 5, участок создания электростатического напряжения 6 на крышке 3, дисплей регистрации значений 7, пазы 8 для фиксирования крышки 3.
Гравиметр работает следующим образом. В качестве эталонной массы 4 используют алюминиевую пластину длиной 26 мм, шириной 24 мм, толщиной 0,5 мм, весом 1,31 г. Эталонную массу 4 помещают на регистрирующее устройство 2, на место расположения эталонной массы 5. В качестве регистрирующего устройства 2 могут применяться весы модели SL-100A с ценой деления 0,01. Трением о натуральную кожу электризуют участок создания электостатического напряжения 6 на крышке 3, выполненной из прозрачного пластмассового материала. Фиксируют крышку 3 на корпусе 1, устанавливая ее в пазах 8. При этом участок создания электостатического напряжения 6 должен строго располагаться над эталонной массой 5, не соприкасаясь и находясь над ней на определенном расстоянии, равном
высоте до внутренней поверхности крышки 3. Площадь участка создания электростатического напряжения 6 равна площади эталонной массы 5. Время, при котором крышка 3 находится в фиксированном положении над эталонной массой 5 является временем воздействия и должно быть одним и тем же при всех измерениях. Время электризации участка создания электростатического напряжения 6 так же постоянно при всех измерениях и должно быть не менее трех секунд. После закрытия регистрирующего устройства 2 крышкой 3 происходит изменение показаний веса эталонной массы 5 на дисплее регистрации значений 7. Отклонение показаний от веса эталонной массы - 1,31 г характеризует электростатический потенциал, появившийся после электризации участка создания электростатического напряжения 6. При постоянных условиях измерений, указанных выше, регистрируют разные значения веса эталонной массы 5. Результаты измерений, проведенных в зимнее время отличаются от результатов измерений, проведенных в летнее время более, чем в тридцать раз, что объясняется постоянным изменением расстояния от Земли до Солнца и влиянием Луны. В результате гравитационных измерений получают точные значения сравнительных величин. При необходимости результаты проведенных измерений сравнивают со средними значениями силы тяжести и ускорения свободного падения. Заявляемый гравиметр является измерительным прибором сравнения.
Таким образом, полезная модель позволяет повысить точность гравитационных измерений.