SU1299319A1 - Устройство дл измерени абсолютного значени ускорени силы т жести - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к гравиметрии . Цель изобретени  - повышение точности и сокращение времени измерений на подвижном основании. Изобретением предусматриваетс  установка вблизи расщепител  интерферометрической системы регистрации призмы с трем  отражающими гран ми, котора  возвращает световой луч обратно на светоот- ражатель падающего тепа. В результате устран етс  смещение луча на фотодетекторе , вызываемое горизонтальными ускорени ми и наклонами прибора, вследствие чего повышаетс  точность измерений. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. « (Л ю (Х со ОО

Description

Изобретение относитс  к гравиметрии , в частности к абсолютным измрени м силы т жести.

Целью изобретени -  вл етс  ловы- шение точности и сокращение времени измерений в услови х горизонтальных ускорений и наклонов основани  устройства .

На фиг.1 лредставлена блок-схема устройства; на фиг. 2 приведен вид сверху на призму и уголковый отражатель падающего тела (знаками о показаны лучи, идущие вверх, а знаками ® - идущие вниз; указаны области их расположени )„

При некотором смещении центра уголкового отражател  (как указано стрелкой и показано штрих-пунктиром) происходит в два раза большее смеще- ние луча, идущего снизу от уголкового отражател  на призму.

Устройство содержит катапульту 1, падающее тело 2, помещенное в вакуумную камеру 3, лазерный источник 4 монохроматического света с коллиматором , формирующим параллельньш пучок , и стабилизатором длины волны лазера (на чертеже не показан), светоделитель 5, размещенный на пути коллимированного лазерного пучка призму 6, уголковый отражатель 7 референтного плеча, фотоприемник 8 с усилителем-формировател  импульсов (на чертеже не показан), размещенны На выходе интерферирующих пучков и подсоединенньм к измерителю 9 пути и система измерени  времени 10, к которой подключены генератор эталонной частоты 11 и система обработки 12, соединенна  с системой вывода 13 Лазерный источник 4, светоделитель 5, призма 6, уголковый отражатель 7 и фотоприемник 8 размещены в корпусе 1, установленном на гироплатформе З

Устройство работает следующим образом .

Катапульта 1 подбрасывает падающее тело 2 со световозвращателем, которое начинает свободное движение в вакуумной камере 3. Пучок света от лазера 4, стабилизированного по длине волны, пройд  коллиматор, раздел етс  светоделителем 5 на два луча.

Первый луч (рабочий) направл етс  на световозвращатель падающего тела 2 и, отразившись от него, возвращаетс  обратно призмой 6 на свето 5

0

5 0 Q

5

0

возвращатель и затем возвращаетс  на светоделитель,

Второй луч (опорный) пройд  светоделитель 5, попадает на уголковьй отражатель 7 референтного плеча интерферометра , который возвращает его к светоделителю 5, где он интерферирует к первым лучам. Возникающа  при совмещении световых лучей интерферен-- цированна  картина проецируетс  на фотоприемник 8, где происход т преобразование модулированного светового потока в электрические сигналы с частотой, пропорциональной скорости падающего тела, и усиление этих электрических сигналов, которые затем попадают в измеритель 9 пути. В измерителе формируютс  сигналы интервалов пути, пройденные свободно падающим телом 2, которые измер ютс  системой измерени  времени 10,синхронизированной генератором эталонной частоты 11. После этого в системе 12 происходит обработка информации, а в системе 13- регистраци  и вывод результатов измерений . В течение всего процесса измерени  происходит стабилизаци  корпуса 14 относительно горизонтальной плоскости гироплатформой 15.

При измерени х на подвижном основании возникают горизонтальные смещени  тела 2 относительно корпуса 14. Вследствие таких перемещений рабочий луч, отразившись от световозвращател  падающего тела 2, также смещаетс  от своего исходного положени  в ту же сторону на двойную величину, куда смещаетс  световозвращатель падающего тела.

Призма обеспечивает попадание отраженного от нее луча на световозвращатель с тем же смещением, что и у вышедшего из световозвращател  луча. При этом суммарное смещение луча после повторного отражени  от световозвращател  всегда равно нулю, вследствие чего первьй луч интерферирует со вт.орым всегда в одной и той же точке поверхности фотоприемника 8, независимо от относительных горизонтальных перемещений падающего тела 2.

В качестве световозвращател  примен етс  уголковый отражатель, который делитс  ребрами и их отражени ми в противоположных им гран м на шесть секторов. Луч предпочтительно направл ть на линию, раздел ющую сектор пополам..

Наиболее простой призмой дл  компенсации горизонтальных перемещений падающего тела  вл етс  призма с трем  отражател ми, имеюща  в главном сечен11и вид .равнобедренного треугольника . Она осуществл ет посто нное смещение луча, равное по величине ее базису. При попадании луча на ребро призмы измерени  станов тс  невозмож- ньми.Поэтому области,в которых располагались бы падающий на призму и отраженный ею луч, представл ли бы собой области, ограниченные непересекающимис  цилиндрами, направл ющие ко горых  вл лись бы окрзгжност ми с радиусом, в два раза большим максимально допустимого горизонтального смещени  падающего тела.

Claims (2)

1.Устройство дл  измерени  абсо- лютного значени  ускорени  силы т жести , содержащее источник излучени , падающее тело со световозвращателем, приводимым к пр мому триэдру, помещенное в вакуумную камеру, интерферо- метр с оптическим блоком компенсации горизонтального смещени  падающего

, отличающеес  тем.

тела

что, с целью повьщзени  точности и сокращени  времени измерений в услови х горизонтальных ускорений и наклонов основани  устройства, оптический блок компенсации горизонтального смещени  падающего тела выполнен в виде призмы с отклонением луча на 180 , приводимой к эквивалентному зеркалу с базисом эквивалентной приемы, установленной так, чтобы плоскость указанного зеркала была перпендикул рна рабочему лучу и отклоненный от нее луч падал на триэдр падающего тела, причем призма с источником излучени , интерферометром и фотоприемником установлена на гироскопически стабилизированной относительно горизонта платформе.

2. Устройство по П.1, отличающеес  тем, что базис призмы равен учетверенному максимальному горизонтальному смещению падающего тела, при этом призма расположена так, чтобы плоскость, содержаща  падающий и отраженньй лучи и плоскость содержаща  оптический центр указанного триэдра, и луч, идущий от светоделител  на падающее тело, не совпадали .

Редактор Т.Иванова

Составитель Н.Кслосницьш Техред М.Ходанич

аказ 739Тираж 522Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб,, д. 4/5

Производственно-полиграфическое предпри тие, г.Ужгород, ул.Проектна , 4

- (Риг.2.

Корректор М.Пожо