專利名稱：一種液相浮力平衡的重力測量儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種重力測量儀器，尤其是一種液相浮力平衡的重力測量儀。
背景技術(shù)：
在傳統(tǒng)的重力測量中，重力儀是以彈簧懸掛重錘，通過測量彈簧的拉伸(收縮)量來測量地面的重力值變化。其存在的主要問題表現(xiàn)在(一)由于彈簧隨時(shí)間和拉力的變化而產(chǎn)生無法恢復(fù)的蠕變，造成較大的重力測量誤差。(二)彈簧式重力儀測量的是一個(gè)帶有方向的合力，無法直接測量重力的垂向分力。(三)彈簧式重力儀穩(wěn)定時(shí)間長，測量速度慢。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種以液相浮力平衡系統(tǒng)作為測量主體的重力測量裝置，能夠快速、精確、直接測量重力的垂直分量的一種液相浮力平衡的重力測量儀。
其技術(shù)方案是包括測量部分和數(shù)據(jù)處理部分組成，其中測量部分是由外殼、外殼上部的吊環(huán)以及外殼內(nèi)的探頭、浮漂、帶阻尼的液體組成，探頭采用電渦流測距探頭和配套的反射面組成，數(shù)據(jù)處理部分是與電渦流測距探頭配套的存儲(chǔ)和顯示器通過導(dǎo)線連接在探頭上。該測量儀還包括支架，測量部分的吊環(huán)與支架吊掛配合。所述的外殼是帶有保溫層的非金屬材料做成的封閉容器，浮漂的外圍設(shè)有扶正套，并與浮漂上下軸部水平限位配合，帶阻尼的液體裝在扶正套內(nèi)。所述的浮漂上下軸部分別設(shè)有磁環(huán)，與之對(duì)應(yīng)的扶正套軸孔內(nèi)也分別設(shè)有磁環(huán)。浮漂內(nèi)預(yù)制有空腔，空腔內(nèi)可加載配重砝碼。
本發(fā)明的效果(1)帶阻尼的液體與可調(diào)重量的由非金屬材料制成的浮漂組成的液相浮力平衡系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)快速穩(wěn)定的測量；(2)磁力懸浮的浮漂扶正裝置可以有效消除重力產(chǎn)生的水平分量；(3)以電渦流測距系統(tǒng)組成的高精度測量裝置使測量結(jié)果快速、準(zhǔn)確；(4)非金屬材料外殼和保溫材料避免外界電磁產(chǎn)生干擾；(5)支架吊掛式放置能夠自動(dòng)調(diào)整平衡，保持儀器重心與重力場一致。
四

附圖是發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
五、具體實(shí)施例參照附圖，包括支架、測量部分和數(shù)據(jù)處理部分組成。支架7由橫、豎架桿和底座組成，上面的吊鉤8與測量部分的吊環(huán)連接，在重力作用下保持儀器處于與地面垂直狀態(tài)。測量部分是由外殼9、外殼上部的吊環(huán)以及外殼9內(nèi)的探頭6、浮漂2、扶正套12、帶阻尼的液體14組成。外殼9是帶有保溫層10的非金屬材料做成的封閉容器。浮漂2的外圍設(shè)有扶正套12，帶阻尼的液體14裝在扶正套12內(nèi)。浮漂2上下軸部分別設(shè)有磁環(huán)4，與之對(duì)應(yīng)的扶正套軸孔內(nèi)也分別設(shè)有磁環(huán)3。浮漂2內(nèi)預(yù)制有空腔，空腔內(nèi)可加載配重砝碼13。探頭6采用電渦流測距探頭和配套的反射面分別通過連接桿11固定在扶正套12和浮漂頂部上。數(shù)據(jù)處理部分是與電渦流測距探頭6配套的存儲(chǔ)和顯示器1通過導(dǎo)線5連接在探頭6上。
其工作原理是，當(dāng)重力變化時(shí)，電渦流測距探頭隨浮漂發(fā)生位移，探頭將測量位移變化并輸出到外接的存儲(chǔ)顯示器，并由操作者將數(shù)據(jù)記錄下來。同時(shí)數(shù)據(jù)通過積分式數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器保存，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器可將數(shù)據(jù)傳輸至計(jì)算機(jī)儲(chǔ)存及處理。浮漂上的磁環(huán)和扶正套上的磁環(huán)構(gòu)成磁力扶正裝置，保證浮漂處于垂直狀態(tài)。浮漂由非金屬材料制成，可以調(diào)整重量。浮漂重量的調(diào)整可以采用在其空腔中加入標(biāo)準(zhǔn)砝碼(如1克砝碼)來完成。浮漂懸浮于帶阻尼的液體中，由于液體的阻尼作用，可以使浮漂很快恢復(fù)平衡狀態(tài)，縮短了測量時(shí)間。該液體可以是黏度1-100厘泊的礦物油。外殼由非金屬材料組成，減少外界電磁場對(duì)儀器的干擾。保溫材料使儀器的感應(yīng)系統(tǒng)處于相對(duì)恒溫狀態(tài)，減少溫度對(duì)測量值的影響。儀器支架與儀器頂部的吊環(huán)組成自動(dòng)調(diào)平裝置。
重力垂向分量的測量原理當(dāng)浮漂受到重力作用向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，其產(chǎn)生一個(gè)垂直方向的分力F1和一個(gè)水平方向的分力F2，重力的水平分力F2在磁力扶正系統(tǒng)成為一對(duì)作用力和反作用力。重力的垂向分力F1使浮漂產(chǎn)生上下位移，因此，儀器所測量的變化即是重力的垂向分量，垂向分量可以更準(zhǔn)確的描述地下礦體的重力變化，圈定礦體分布范圍，有著廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域。
權(quán)利要求
1.一種液相浮力平衡的重力測量儀，其特征是包括測量部分和數(shù)據(jù)處理部分組成，其中測量部分是由外殼、外殼上部的吊環(huán)以及外殼內(nèi)的探頭、浮漂、帶阻尼的液體組成，探頭采用電渦流測距探頭和配套的反射面組成，數(shù)據(jù)處理部分是與電渦流測距探頭配套的存儲(chǔ)和顯示器通過導(dǎo)線連接在探頭上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液相浮力平衡的重力測量儀，其特征是 該測量儀還包括支架，測量部分的吊環(huán)與支架吊掛配合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的液相浮力平衡的重力測量儀，其特征是所述的外殼是帶有保溫層的非金屬材料做成的封閉容器，浮漂的外圍設(shè)有扶正套，并與浮漂上下軸部水平限位配合，帶阻尼的液體裝在扶正套內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的液相浮力平衡的重力測量儀，其特征是所述的浮漂上下軸部分別設(shè)有磁環(huán)，與之對(duì)應(yīng)的扶正套軸孔內(nèi)也分別設(shè)有磁環(huán)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的液相浮力平衡的重力測量儀，其特征是浮漂內(nèi)預(yù)制有空腔，空腔內(nèi)可加載配重砝碼。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種測量地下重力場的重力測量儀器，尤其是一種液相浮力平衡的重力測量儀。其技術(shù)方案是包括測量部分和數(shù)據(jù)處理部分組成，其中測量部分是由外殼、外殼上部的吊環(huán)以及外殼內(nèi)的探頭、浮漂、帶阻尼的液體組成，探頭采用電渦流測距探頭和配套的反射面組成，數(shù)據(jù)處理部分是與電渦流測距探頭配套的存儲(chǔ)和顯示器通過導(dǎo)線連接在探頭上。浮漂的外圍設(shè)有扶正套，帶阻尼的液體裝在扶正套內(nèi)。所述的浮漂上下軸部分別設(shè)有磁環(huán)，與之對(duì)應(yīng)的扶正套軸孔內(nèi)也分別設(shè)有磁環(huán)。浮漂內(nèi)預(yù)制有空腔，空腔內(nèi)可加載配重砝碼。本發(fā)明的效果液相浮力平衡系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)快速穩(wěn)定的測量；扶正裝置可以有效消除重力產(chǎn)生的水平分量；電渦流測距系統(tǒng)組成的高精度測量裝置使測量結(jié)果快速、準(zhǔn)確；支架吊掛式放置能夠自動(dòng)調(diào)整平衡，保持儀器重心與重力場一致。
文檔編號(hào)G01G5/00GK1808078SQ20061004237
公開日2006年7月26日 申請(qǐng)日期2006年2月9日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月9日
發(fā)明者葉志強(qiáng) 申請(qǐng)人:葉志強(qiáng)