NO170979B - Olefinpolymerisasjonskatalysator og fremgangsmaate for fremstilling av polymerer av olefiner - Google Patents

Description

Anordning for å bestemme en referanseretning.

Foreliggende oppfinnelse, angår en anordning for å bestemme en referanseretning på jordkloden, spesielt under anvendelse av et laser-gyrometer.

Det er kjent at et laser-gyrometer som er fast forbundet med et omdreiningssystem avgir en utgangsfrekvens som er lineært avhengig av omdreiningshastigheten. Hvis gyrometret dreier seg i sitt plan med en vinkelhastighet-iX , vil utgangsfrekvensen f ha formen:

hvor f er en konstant, den såkalte anisotropi-frekvens som fore-ligger for en omdreiningshastighet 0 for gyrometret og A fcQ l er ®n aleatorisk variasjon i den nevnte hvile-frekvens og som kommer inn som en stoy.

I sin alminnelighet er det for å betegne en plan dreiebevegelse i rommet mulig å definere en rotasjonsvektor , som er rettet vinkelrett på det plan hvori diåningen foregår, og hvis storrelse er lik vinkelhastigheten^ , således at omdreiningen eksempelvis er rettet mot venstre for en betrakter som står parallelt med rotasjonsvektoren. Hvis normalen på gyrometerplanet danner en vinkel a med rotasjonsvektoren, blir storrelsen A fj\ i ligning (1) proporsjonal med .fL cosa :Afj^ = k^Vcos a, hvor k er en koeffisient hvori det inngår forskjellige parametre, f.eks. over-flaten av gyrometret, omkretsen av gyrometret, den bolgelengde som bruke s.

Uttrykkets f/j_ er med andre ord proporsjonal med fluksen for omdreiningsvektoren gjennom gyrometerplanet.

Det skal forst betraktes et laser-gyrometer som er anbragt i et plan parallelt med aksen mellom polene. Fluksen for jordrotasjons-vektoren JX o gjennom gyrometret er her null, og jordens rotasjon er således uten virkning på et gyrometer som er anbragt på denne måten.

Hvis imidlertid gyrometerplanet f. eks. anbringes vertikalt på et vilkårlig sted på jordkloden og dreies om en vertikal akse, vil jordrotasjonsvektorens fluks gjennom gyrometerplanet variere med gyrometerets vinkelstllling. UttrykketA f j^vil da anta verdien null når gyrometerplanet er parallelt med jordens rotasjonsakse og anta maksimalverdier når planet danner sin storste vinkel med nevnte rotasønsakse (hvilket tilsvarer den minste verdi av vinkelen a).

Ved å observere den vinkelstllling a hvori A f^ antar sin maksimalverdi eller nullverdi kan således retningen av jordens rotasjonsakse bestemmes, det vil si retningen til den geografiske nordpol.

Nøyaktigheten av målingen vil være begrenset vesentlig ved "stoyen" a f under den praktiske bruk av laser-gyrometret.

Målefeilen ved bestemmelse av a kan anslås ved å differensiere uttrykket for frekvensen (lign. 1).

Folgelig:

det vil sees av dette uttrykk at målingene bor utfores i nærheten av a = IT/ 2, dvs. når retningen mot nord ligger i

. gyrometerplanet.

Under disse forhold er A f tilnærmet 0, og i feiluttrykket blir ^ A f ps Af a.

Ved å ta middelverdien for svevningsfrekvensen over ca. 10 min.,

er det mulig å nedsette f cltil ca. 0.3 Hz, noe. som i det vesentlige svarer til en verdi av f som vil gi en dreiehastighet på 0.1° pr. time : ^ f = k. (0.1)°/time.

Da dreiehastigheten for jorden er l5°/time blir noyaktighets-grensen for &a gitt ved ligningene (2), (3), (<*>f) ved

altså omtrent 23 bue-minutter.

Det er mulig å forbedre den noyaktighet ved en dynamisk metode som omfatter en permanent dreining av gyrometerplanet og en.synkron detektering av det signal som oppnås under disse forhold.

For å utlede en måleverdi av et signal som inneholder et forholdsvis kraftig stoynivå er det faktisk kjent å fore en modulasjon inn på signalet ved hjelp av et referansesignal som kan overfore informasjonen til en helt bestemt frekvens og fase i et område av frekvensspektret med forholdsvis svak stoy. Den modulerte bolge som oppnås er befridd for en del av stoy-komponentene ved filtrering i et filter med båndbredde B, og underkastes deretter en synkron-detektering ved hjelp av referansesignalet, hvorved utgangssignalet fra synkrondetektoren befris for den storste del av de gjenværende stoykomponenter ved hjelp av et lavpass-filter.

Denne generelle fremgangsmåte er blitt spesielt tilpasset for utnyttelse i en anordning for bestemmelse av en referanseretning på jordkloden ved hjelp av lasergyrometer dreibart anordnet på en basis som er fast montert på jordkloden, og med et gyrometerplan som roterer slik om en gyrometerakse at fluksen av jordklodens rotasjonsvektor gjennom gyrometerplanet varierer med dette plans vinkelstilling, idet anordningens særtrekk i henhold til oppfinnelsen består i at gyrometeraksen ligger i eller'forloper parallelt med gyrometerplanet, og anordningen videre omfatter en frekvensdiskriminator som er tilkoblet gyrometerets utgang for mottagelse av dets frembragte varierende svevningsfrekvens og innrettet for å omforme denne frekvens til et vekselspennings-signal, samt en stillingsindikator med en forste del anordnet for rotasjon sammen med gyrometerplanet, og en annen del montert for dreibar, innstilling i forhold til jordkloden samt innrettet for, når de to deler inntar forut bestemte, innbyrdes overensstemmende vinkelstillinger, å avgi et referansesignal, idet nevnte diskriminator og stillingsindikator over sine respektive utganger er tilsluttet en komparator innrettet for å frembringe et styresignal som angir den relative faseforskyvning mellom nevnte vekselstromsignal og referansesignal samt tilfores en drivinnretning anordnet for nevnte innstilling av stillingsindikatorens annen del ved dreining av denne del til en sådan vinkelstilling at det frembragte styresignal fra komparatoren antar en nullverdi således at ingen videre dreining finner sted, hvorved denne vinkelstilling tilsvarer nevnte referanseretning.

Praktiske utforelser av oppfinnelsens anordning, skal nå

beskrives nærmere under henvisning til vedfoyde tegning.

Figur; 1 viser et prinsippskjema for et laser-gyrometerkompass i henhold til oppfinnelsen. Figur 2 viser et grunnriss for laser-understottelsen i fig. 1. Figur 3 viser i perspektiv et apparat i henhold til oppfinnelsen i en foretrukket utforelsesform.

I fig. 1 og 2 er det brukt samme henvisningstall for de samme deler.

På tegningen betegner 11 et lasergyrometer som dreies med en frekvens F om en loddrett akse X, X1 ved hjelp av en motor 17 og en tannhjulsoversetning 18. Gyrometret er utstyrt med en lyskilde 12 som avgir en vannrett stråle i to retninger 19, 20. Kilden 12 kan hensiktsmessig være en laser. En foto-diskriminator 13 avgir en elektrisk puls hver gang en av strålene, 19 eller 20,

passerer foran den, dvs. to ganger pr. omdreining av gyrometret. Denne foto-diskriminator 13 er fast forbundet med en horisontal ring l<*>f som kan dreie seg om aksen X, X' under styring av en servomotor 15 som er utstyrt med en tannhjulsoversetning 16.

Ved hjelp av en dreiekontakt 21 blir svevningsfrekvensen fra gyrometret fort til en frekvensdiskriminator 22, hvis frekvenskarakteristikk er sentrert på den nevnte anisotropiske frekvens f . Det signal som slipper gjennom frekvensdiskriminatoren 22

passerer et båndpass-filter 23, med passbånd

Utgangssignalet '.'fra filtret 23 fores til inngangen for en synkrondetektor som, som eksempel kan være i form av et venderelé 25• Dette rele 25 blir styrt ved hjelp av binær multivibrator 29 som kan være energisert ved hjelp av en puls som kommer fra foto-diskriminatoren 13 gjennom en pulsforstreker 28.

Det signal som avgis fra synkrondetektoren 25 passerer et lavpass-filter 26, hvis utgang er tilsluttet inngangen til en forsterker 27 som kan energisere servomotoren 15.

Hvis vinkel-frekvensen for dreiebevegelsen for gyrometret kalles , vil det ved inngangen til frekvensdiskriminatoren 22 oppnås et signal med frekvensen:

og ved utgangen fra diskriminatoren vil det frembringes et elektrisk signal V2 bestemt ved: dette signal får i filteret 23 sitt frekvensspektrum begrenset til et bånd B (F - 7;, F + ^) som kan uttrykkes: Ved inngangen •+ til filteret 26 oppstår således signalet V^ med endret polaritet.i releet 25 for hver halv-omdreining i stillingene <x^ og oc-^ + ff . På utgangssiden 5 av filteret 26 vil det da opptre et signal V^ i form av folgende integral

Hvis oc0 er . vinkelstillingen tilsvarende nord-retningen fåes da videre:

Hvis stillingen for foto-diskrimatoren 13 ikke faller sammen med nordstillingen (stilling aQ) blir servomotoren 15 energisert inntil anviseren blir bragt til nord-retningen (<x^ - aQ = 0).

Folsomheten for målingen kan uttrykkes ved ligningen

dvs. at den er storst for a-, = a , mens folsomheten for dein dvs. 7T statiske metode som er beskrevet ovenfor var storst for <x^ = —?j.

Bredden av passbåndet B for filtret 23 bor være tilstrekkelig

smal til å unngå at stoypulser når nivåer hvor kretsene ikke er lineære. Utgangs-lavpassfiltret bor være så trangt som mulig $

et trangere bånd gir en mere noyaktig måling, men. da varigheten av målingen samtidig oker, er det nødvendig å foreta en kompromiss mellom nøyaktigheten og måletid.

Med denne anordning kan det oppnås en bestemmelse av nord-retningen på noen bue-minutter nær i en tid av størrelsesorden 2-3 minutter.

Ovenfor er det beskrevet et anlegg som virker automatisk. Den benyttede målemetode kan imidlertid også tilpasses en enklere anordning hvori servostyringen, d.v.s. organene 27, 15 og 16 er ute-latt. Ringen lh blir da dreiet med hånden, og det- signal som avgis av synkrondetektoren blir observert ved hjelp av et voltmeter 30. Reguleringen består da i å bringe avlesningen på dette voltmeter til 0. Denne utforelsesform er antydet med stiplet linje i fig. 1.

I fig. 3 er det vist et laser-gyrometer 51 som bæres på en under-støttelse 52 som er fast forbundet med en rund plate 53 som kan dreie seg bm en sentral tapp, som ikke er vist, på en plattform 5U-. Platen 53 kan forbindes fast med plattformen 5^ ved hjelp av et klemorgan 65, f.eks. en hylse som er festet til plattformen 5^

og som kan gripe om kanten av platen 53» G-yrometerunderstottelsen 52 bærer også et lite plant speil 66 hvis oppgave skal forklares nedenfor.

Plattformen ^k- er anbragt ved enden av en aksel 56, som fortrinnsvis er skrå i forhold til vertikalen 60 og kan rotere opplagret i to lagre 58a og 58b og drevet av en motor 57» Disse to lågere bæres av en meget stiv konstruksjon 73 som vanskelig kan deformeres, og hvorpå det eksempelvis er anbragt en auto-kollimatrisk linse 59 som kan samvirke med speilet 66 på gyrometerunderstottelsen. Autokollimatorlinsen 59 er utstyrt med en i og for seg kjent foto-detektor.

Konstruksjonen 73 er fast forbundet med en fundamentskive 61 som kan dreie seg om en tapp (ikke vist) som bæres av en fast basis 63. Skiven 61 kan dreies ved hjelp av en servomotor 6<>>+, gjennom et snekkedrev 71a, 71b.

Denne motor 6h tilfores styresignaler over en linje fra et styre-system som ikke er vist, men hvis ene inngang er forbundet med utgangen fra foto-detektoren og hvis annen inngang mottar utgangssignalet fra gyrometret.

Dette servosystem kan fortrinnsvis være lik det som er vist i.fig. 1.

Senteraksen 7*f for linsen 59 5 vertikalen 60 og senteraksen 72 for dreieakslen 5° for gyrometret ligger i et og samme plan.

Anordningen virker på fcilgende måte:

Apparatet settes igang på et sted hvor nordretningen er kjent med stor noyaktighet ved f.eks. astronomiske observasjoner. Stotte-konstruksjonen 73 vil forskyve seg under styring av servomotoren 6*f. Etter et oyeblikk vil linsen stille seg inn i en retning som, stort sett, ikke er noyaktig etter aksen mellom polene.

Stillingen for platen 53 på plattformen 5^ blir da innstillet slik at stillingen.av linsen 59 bringes til noyaktig å falle sammen med nordretningen.

Når apparatet er innstilt på denne måten kan det tjene til å avmerke retningen mellom jord-polene med hoy noyaktighet på alle steder på jorden.

Det-, er klart at autokollimator-linsen og dens fotodetektor kan erstattes med et likeverdig utstyr.

Claims (10)

1. Anordning for bestemmelse av en referanseretning på jordkloden ved hjelp av et lasergyrometer dreibart anordnet på en basis som er fast montert på jordkloden, og med et gyrometerplan (11) som roterer slik om en gyrometerakse (X-X<1>) at fluksen av jordklodens rotasjonsvektor gjennom gyrometerplanet varierer med cette plans vinkelstilling, karakterisert ved at gyrometeraksen (X-X') ligger i eller forloper parallelt med gyrometerplanet (11), og anordningen videre omfatter en frekvensdiskriminator (22) som er tilkoblet gyrometerets utgang (21) for mottagelse av dets frembragte varierende svevningsfrekvens og innrettet for å omforme denne frekvens til et vekselspennings-signal, samt en stillingsindikator (12, 13, lh, 28, 29) med en forste del (12) anordrBt for rotasjon sammen med gyrometerplanet (11), og en annen del (13, 1<*>+) montert for dreibar innstilling i forhold til jordkloden samt innrettet for, når de to deler (12 og 13, 1<*>+) inntar forut bestemte, innbyrdes overensstemmende vinkelstillinger å avgi et referansesignal, idet nevnte diskriminator og stillingsindikator over sine respektive utganger er tilsluttet en komparator (25) innrettet for å frembringe et styresignal som angir den relative faseforskyvning mellom nevnte vekselstromsignal og referansesignal samt tilfores en drivinnretning (15, 16), anordnet for nevnte innstilling av stillingsindikatorens annen del (13, 1<*>4-) ved dreining av denne del til en sådan vinkelstilling at det frembragte styresignal fra komparatoren (25) antar en nullverdi således at ingen videre dreining finner sted, hvorved denne vinkelstilling tilsvarer nevnte referanseretning (fig. 1 og 2).

2. Anordning som angitt i krav 1, karakterisert ved at stillingsindikatorens forste del omfatter en lyskilde (12) anordnet i forbindelse med gyrometerplanet (11), mens indikatorens annen del (13, 1<*>+) omfatter minst et fotofolsomt element (13). <*>3.

Anordning som angitt i krav 2, karakterisert ved at lyskilden (12) utgjores av en laser. h.

Anordning som angitt i krav 1-3) karakterisert ved at drivinnretningen (15, 16) omfatter en utveksling (16) drevet av en servomotor (15).

5. Anordning som angitt i krav 2 - h, karakterisert ved at frekvensdiskriminatorens utgang (2) er forbundet med et båndpassfilter (23), idet diskriminatorens frekvenskarakteristikk er sentrert ved cen konstante, svevningsfrekvens-komponent som gyrometeret avgir når det ikke roterer og filterets passbånd er sentrert ved den foreliggende rotasjonsfrekvens for gyrometerplanet (11).

6. Anordning som angitt i krav ^f, karakterisert ved at komparatoren omfatter en synkrondetektor (25) for styring av servomotorea (15)•

7. Anordning som angitt i krav 1-6, karakterisert ved at vinkelindikatorens annen del omfatter en dreibar fundamentskive (61), som understdtter en rotasjonsaksel (56) for gyrometeret samt er anordnet for å kunne dreies av drivanordningen (6^, 71a, 71b) i forhold til den faste basis (63). (Fig. 3).

8. Anordning som angitt i krav 1-7, karakterisert ved at vinkelindikatorens annen del omfatter et auto-kollimatorteleskop (59), hvis optiske akse ( 7h) angir den stilling for gyrometerplanet (51) som tilsvarer nevnte forut bestemte, innbyrdes overensstemmende vinkelstillinger.

9. Anordning som angitt i krav 7 og 8, karakterisert ved at nevnte teleskop (59) er fast montert på den dreibare fundamentskive (61).

10. Anordning som angitt i krav 7 og 8, karakterisert ved at teleskopets optiske akse ( 7h) og gyrometeraksen (X-X<1>, 72) ligger i samme plan.