Устройство упругой системы гравиметра гак-7т
Рассмотрим в качестве примера принципиальную схему упругой системы гравиметра ГАК-7Т как типичного представителя кварцевых астазированных гравиметров. Согласно ГОСТу 10017-73, этот прибор называется ГНУ-К2, т. е. гравиметр наземный узкодиапазонный кварцевый второго класса точности.
На рис.8 представлена схема упругой системы гравиметра ГАК-7Т. Горизонтально расположенный маятник 13 с платиновым грузиком на конце (служащим для увеличения момента силы тяжести и уменьшения влияния электростатических зарядов) удерживается в равновесии силой упругости главной пружины 18 отрицательной длины, диапазонной пружины 2 и силой закручивания нити подвеса 21 маятника. Главная пружина верхним концом прикреплена неподвижно к основной раме 3 системы, нижним - к отростку 19 маятника.
Рис.8. Схема упругой системы гравиметра.
Нижний конец диапазонной пружины 2 также прикреплен к отростку 20 маятника, а верхний - к диапазонному микровинту 1. Измерительная система гравиметра имеет рамку 17, вращающуюся на нитях. К этой рамке прикреплены оси подвеса маятника. Измерительная рамка имеет стержень 16, к которому приварен нижний конец измерительной пружины 4, верхний ее конец соединен с измерительным микровинтом 5. Силу тяжести измеряют компенсационным способом, дополнительно закручивая оси подвеса маятника. При изменении силы тяжести маятник отклоняется от горизонтального положения на некоторый угол. Вращением микрометрического винта 5 изменяют натяжение измерительной пружины 4 и тем самым поворачивают измерительную рамку 17, которая, в свою очередь, изменяет угол закручивания нитей подвеса 21 маятника, приводя его в исходное положение. Мерой приращения силы тяжести являются обороты счетчика микрометрического устройства. Диапазон измерительного устройства 60 - 150 мгал (в гравиметре Дельта-2 – 80 мгал). Перестройка диапазона осуществляется изменением натяжения диапазонной пружины 2.
Регистрация положения маятника оптическая. На конце маятника установлен тонкий кварцевый стерженек (индекс) 11, расположенный между призмами 10 и 12. Изображение индекса рассматривают в микроскоп 9. В фокальной плоскости окуляра 8 микроскопа имеется шкала 7, позволяющая качественно судить о характере изменения силы тяжести.
В устройство для температурной компенсации входит металлическая нить 6; ее верхний конец прикреплен к основной раме системы, а нижний - к рычагу 15, который может вращаться на нитях 14. Второй конец этого рычага соединен тонкой кварцевой нитью 22 с подвижной рамкой 23 температурного компенсатора. Нить 22 изогнута и оттягивается пружинкой 24. Нити подвеса измерительной рамки, рамки температурного компенсатора и маятника расположены соосно. При изменении температуры металлическая нить 6 поворачивает рычаг 15, который, находясь все время под действием силы закручивания нитей подвеса, натягивает или отпускает изогнутую кварцевую нить 22, поворачивая рамку 23, и тем самым закручивает нити подвеса маятника, возвращая его в исходное положение. Благодаря прогнутости нити, связь углов поворота рычага и рамки нелинейная, что обеспечивает температурную компенсацию линейной и нелинейной частей температурной характеристики системы.