Вопрос 22. 1. Устройство гравиметра ГНУ

1. Устройство гравиметра ГНУ

Главную часть гравиметра составляет упругая система, изготовленная из кварца (рис. 1).

Рисунок 1 – Основные части кварцевой упругой системы.

Основные части кварцевой упругой системы: три вертикально расположенные, витые цилиндрические пружины (главная 1, измерительная 2, диапазонная 3) три рамки (неподвижная 4, измерительная 5, температурно-компенсационная 6) и закрученные кварцевые нити, расположенные на общей горизонтальной оси, проходящей между концами неподвижной рамки 4 (нить рычага 7, пара нитей измерительной рамки 8, пара нитей рамки температурного компенсатора 9).

Каждая пара нитей имеет свой угол первоначального закручивания и свой коэффициент кручения.

С нитями 7 связан кварцевый рычаг 10, к отростку 11 которого приварен нижний конец главной пружины.

Рычаг температурного компенсатора 12 соединен кварцевой нитью 13 с рамой температурного компенсатора и металлической нитью 14 с кронштейном 32, осью вращения рычага 12 служит кварцевая нить 15.

За смещением рычага 10, оканчивающегося кварцевой иглой 16, наблюдают через микроскоп 17, который состоит из объектива 18, призмы 19, шкалы 20 и окуляра 21. Вертикальные угловые перемещения конца рычага видны в окуляр как горизонтальные перемещения его изображения в виде светового индекса по шкале 20.

Осветитель иглы (конца рычага) состоит из лампы 22, конденсора 23, светофильтра 24 и зеркала 25. Движение рычага ограничивается рамой 31, приваренной к основной раме 4.

Измерительная и диапазонная пружины скреплены с микрометренными винтами 26, 27 через сильфоны 28 и 29 (металлические трубки с гибкими гофрированными стенками, обеспечивающими сохранение герметизации при вертикальных перемещениях). Микрометренный винт измерительной пружины связан со счетчиком оборотов 30.

Измерение производят нулевым методом: для отсчета маятник каждый раз приводят в горизонтальное положение. Изменение силы тяжести от пункта к пункту компенсируется изменением угла закручивания нитей маятника 7 и осуществляется поворотом измерительной рамки 5 при изменении натяжения измерительной пружины 2.

Диапазонная пружина 3, отличающаяся от измерительной пружины 2 значительно большей жесткостью, служит для изменения диапазона, т. е. для настройки системы на величину силы тяжести в районе работ.

Рисунок 2 – Сосуд Дьюара

Средняя часть гравиметра представляет собой цилиндр, заканчивающийся сверху круглой панелью. Она помещается в сосуд Дьюара (рис.2), который вставляется в теплоизоляционный чехол, скрепленный с внешним кожухом гравиметра. Для более плотного соединения сосуда Дьюара со средней частью гравиметра на последнюю надевается шерстяной чехол. С внешним кожухом средняя часть гравиметра соединяется при помощи резинового манжета.

На рисунке 2 показано: средняя часть гравиметра в собранном виде, которая представляет собой цилиндр, состоящий из корпуса кварцевой системы 1 и теплоизоляционного столба 2, и заканчивается сверху круглой пластиной 3, называемой верхней панелью.

На рисунке 3 приведен разрез гравиметра: средняя часть гравиметра 2; сосуд Дьюара 2, который закрепляется в слое пористой резины или пенопласта 3.

Рисунок 3 – Разрез гравиметра

Верхняя панель 5 винтами 8 через резиновое кольцо прикрепляется к кольцу 6, закрепленному на внешнем корпусе 9. На панели сверху размещены уровни, отсчетное устройство, термометр, лампочка для освещения уровней, осветитель и микроскоп.

К внешнему корпусу гравиметра 9 прикреплена крышка 10. В крышке имеется четыре окна: два для уровней, одно для шкалы термометра и одно для лимбов отсчетного устройства. Над крышкой выступают ручка отсчетного устройства 11 и окуляр микроскопа. Снаружи к внешнему корпусу прикреплено фигурное кольцо 7 с ручкой 12, служащие для переноски гравиметра. Снизу внешний корпус 9 прикреплен к основанию гравиметра 13, имеющему три установочных винта 14.