專利名稱:一種自由落體式重力儀落體棱鏡釋放裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及重力測量裝置,尤其是涉及一種自由落體式重力儀落體棱鏡釋放裝置。
背景技術(shù):
自由落體式重力儀(自由落體式重力儀一般稱為經(jīng)典絕對重力儀)是目前國際上研制用來直接測量重力加速度值的主要精密計(jì)量儀器,其基本原理是利用邁克爾遜激光干涉儀方法在高真空條件下測量物體(測量落體棱鏡)在豎直方向自由運(yùn)動所經(jīng)歷的時(shí)間和距離,根據(jù)牛頓第二定律計(jì)算重力值。落體棱鏡穩(wěn)定釋放裝置是影響其測量精度的重要方面。一實(shí)用新型專利(專利號ZL 200720086464. 4)公布了一種自由落體式重力儀落體質(zhì)量下落裝置,該專利的方案是自由落體式重力儀落體棱鏡由電磁閥通過彈性夾頭夾住或釋放,其不足之處在于長期使用,彈性夾頭容易彈性疲勞,夾力對稱降低,導(dǎo)致落體棱鏡不能釋放或釋放不平穩(wěn),(專利號ZL 200720086464. 4中所稱“落體質(zhì)量”本發(fā)明稱為“落體棱鏡”,“落體棱鏡”更易理解)。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是,提供一種自由落體式重力儀落體棱鏡釋放裝置。該裝置采用凹球面槽與球懸掛釋放,抗疲勞特性好,經(jīng)久耐用,且落體棱鏡釋放時(shí)豎直性好,對高精度重力測量有益。為了達(dá)到上述目的,本發(fā)明采用如下技術(shù)方案
一種自由落體式重力儀落體棱鏡釋放裝置由真空艙、下支架板、直線電機(jī)、懸臂、上支架板、凹球面槽、球、過孔、掛桿、落體棱鏡、導(dǎo)桿和透視窗鏡組成,真空艙與下支架板相連, 下支架板透與透視窗鏡相連,直線電機(jī)下端與下支架板與相連,直線電機(jī)上端與上支架板與相連,直線電機(jī)與懸臂相連,懸臂上表面有凹球面槽,凹球面槽底部中心開有過孔,掛桿穿過過孔,掛桿上端與球相連,落體棱鏡懸掛于掛桿下端。過孔直徑小于球直徑,過孔直徑與掛桿直徑相匹配。凹球面槽曲率半徑與球7曲率半徑相匹配,球可以在凹球面槽內(nèi)自由活動。落體棱鏡與導(dǎo)桿滑動連接,導(dǎo)桿與下支架板和上支架板相連。直線電機(jī)上下運(yùn)動帶動懸臂上下運(yùn)動,懸臂通過其上表面的凹球面槽托起球7沿導(dǎo)桿上下運(yùn)動,球7通過掛桿連接落體棱鏡為一整體豎直運(yùn)動。當(dāng)懸臂運(yùn)動到導(dǎo)桿上端靜止后,球與凹球面槽接觸,球通過掛桿連接落體棱鏡為一整體也保持靜止不動,在重力作用下,球7通過掛桿連接落體棱鏡為一整體的重心線穿過球的球心,凹球面槽與球之間是滑動連接,此時(shí)懸臂的水平傾斜不會影響到落體棱鏡的豎直懸掛。當(dāng)需要落體棱鏡下落時(shí),直線電機(jī)加速運(yùn)動,使凹球面槽與球分離,球通過掛桿連接落體棱鏡為一整體自由下落。當(dāng)直線電機(jī)運(yùn)動到導(dǎo)桿下部后,當(dāng)直線電機(jī)減速到靜止,球7與凹球面槽接觸,球通過掛桿連接落體棱鏡也減速到靜止,接著直線電機(jī)再慢慢運(yùn)動到導(dǎo)桿上端,一次落體任務(wù)完成。整個落體棱鏡下落裝置安放在一個密封艙內(nèi),測量激光可通過透視窗鏡照射到落體棱鏡上,并經(jīng)
3過落體棱鏡反射后從透視窗鏡透射出來供采集。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是該落體棱鏡釋放裝置采用凹球面槽與球懸掛釋放,抗疲勞特性好,經(jīng)久耐用,且落體棱鏡釋放時(shí)豎直性好,對高精度重力測量有益。
說明書附圖為自由落體式重力儀落體棱鏡釋放裝置結(jié)構(gòu)示意圖。其中1-真空艙、2-下支架板、3-直線電機(jī)、4-懸臂、5-上支架板、6-凹球面槽、 7-球、8-過孔、9-掛桿、10-落體棱鏡、11-導(dǎo)桿、12-透視窗鏡。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的描述
由圖1可知,一種自由落體式重力儀落體棱鏡釋放裝置由真空艙1、下支架板2、直線電機(jī)3、懸臂4、上支架板5、凹球面槽6、球7、過孔8、掛桿9、落體棱鏡10、導(dǎo)桿11和透視窗鏡 12組成,真空艙1與下支架板2相連,下支架板2透與透視窗鏡12相連,直線電機(jī)3下端與下支架板2與相連,直線電機(jī)3上端與上支架板5與相連,直線電機(jī)3與懸臂4相連,懸臂4上表面有凹球面槽6,凹球面槽6底部中心開有過孔8,掛桿9穿過過孔8,掛桿9上端與球7相連,落體棱鏡10懸掛于掛桿9下端。過孔8直徑小于球7直徑,過孔8直徑與掛桿9直徑相匹配。凹球面槽6曲率半徑與球7曲率半徑相匹配,球7可以在凹球面槽6內(nèi)自由活動。落體棱鏡10與導(dǎo)桿11滑動連接,導(dǎo)桿11與下支架板2和上支架板5相連。直線電機(jī)3上下運(yùn)動帶動懸臂4上下運(yùn)動,懸臂4通過其上表面的凹球面槽6托起球7沿導(dǎo)桿11上下運(yùn)動,球7通過掛桿9連接落體棱鏡10為一整體豎直運(yùn)動。當(dāng)懸臂 4運(yùn)動到導(dǎo)桿11上端靜止后,球7與凹球面槽6接觸,球7通過掛桿9連接落體棱鏡10為一整體也保持靜止不動,在重力作用下,球7通過掛桿9連接落體棱鏡10為一整體的重心線穿過球7的球心,凹球面槽6與球7之間是滑動連接,此時(shí)懸臂4的水平傾斜不會影響到落體棱鏡的豎直懸掛。當(dāng)需要落體棱鏡10下落時(shí),直線電機(jī)3加速運(yùn)動,使凹球面槽6與球7分離,球7通過掛桿9連接落體棱鏡10為一整體自由下落。當(dāng)直線電機(jī)3運(yùn)動到導(dǎo)桿 11下部后,當(dāng)直線電機(jī)3減速到靜止,球7與凹球面槽6接觸,球7通過掛桿9連接落體棱鏡10也減速到靜止,接著直線電機(jī)3再慢慢運(yùn)動到導(dǎo)桿11上端,一次落體任務(wù)完成。整個落體棱鏡下落裝置安放在一個密封艙1內(nèi),測量激光可通過透視窗鏡12照射到落體棱鏡10 上,并經(jīng)過落體棱鏡10反射后從透視窗鏡12透射出來供采集。
權(quán)利要求
1. 一種自由落體式重力儀落體棱鏡釋放裝置,其特征在于,該裝置由真空艙(1)、下支架板(2)、直線電機(jī)(3)、懸臂(4)、上支架板(5)、凹球面槽(6)、球(7)、過孔(8)、掛桿(9)、 落體棱鏡(10)、導(dǎo)桿(11)和透視窗鏡(12)組成;真空艙(1)與下支架板(2)相連,下支架板 (2)透與透視窗鏡(12)相連,直線電機(jī)(3)下端與下支架板(2)與相連,直線電機(jī)(3)上端與上支架板(5)與相連,直線電機(jī)(3)與懸臂(4)相連,懸臂(4)上表面有凹球面槽(6),凹球面槽(6)底部中心開有過孔(8),掛桿(9)穿過過孔(8),掛桿(9)上端與球(7)相連,落體棱鏡(10)懸掛于掛桿(9)下端,過孔(8)直徑小于球(7)直徑,過孔(8)直徑與掛桿(9)直徑相匹配,凹球面槽(6)曲率半徑與球(7)曲率半徑相匹配,球(7)可以在凹球面槽(6)內(nèi)自由活動,落體棱鏡(10)與導(dǎo)桿(11)滑動連接,導(dǎo)桿(11)與下支架板(2)和上支架板(5) 相連。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種自由落體式重力儀落體棱鏡釋放裝置,涉及重力測量裝置。該裝置由真空艙(1)、下支架板(2)、直線電機(jī)(3)、懸臂(4)、上支架板(5)、凹球面槽(6)、球(7)、過孔(8)、掛桿(9)、落體棱鏡(10)、導(dǎo)桿(11)和透視窗鏡(12)組成;懸臂上表面有凹球面槽,凹球面槽底部中心開有過孔,掛桿穿過過孔,掛桿上端與球相連,落體棱鏡懸掛于掛桿下端,球可以在凹球面槽內(nèi)自由活動,落體棱鏡與導(dǎo)桿滑動連接。該落體棱鏡釋放裝置采用凹球面槽與球懸掛釋放,抗疲勞特性好,經(jīng)久耐用,且落體棱鏡釋放時(shí)豎直性好,對高精度重力測量有益。
文檔編號G01V7/02GK102169191SQ20101061647
公開日2011年8月31日 申請日期2010年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月31日
發(fā)明者何報(bào)寅, 馮奇, 厲恩華, 吳勝軍, 杜耘, 薛懷平 申請人:中國科學(xué)院測量與地球物理研究所