專(zhuān)利名稱(chēng)：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：
本實(shí)用新型涉及重力測(cè)量裝置，尤其是涉及一種自由落體式重力儀落體棱鏡釋放
直O(jiān)
背景技術(shù)：
自由落體式重力儀(自由落體式重力儀一般稱(chēng)為經(jīng)典絕對(duì)重力儀)是目前國(guó)際上研制用來(lái)直接測(cè)量重力加速度值的主要精密計(jì)量?jī)x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(cè)量物體(測(cè)量落體棱鏡)在豎直方向自由運(yùn)動(dòng)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(cè)量精度的重要方面。一實(shí)用新型專(zhuān)利(專(zhuān)利號(hào)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(zhuān)利的方案是自由落體式重力儀落體棱鏡由電磁閥通過(guò)彈性?shī)A頭夾住或釋放，其不足之處在于長(zhǎng)期使用，彈性?shī)A頭容易彈性疲勞，夾力對(duì)稱(chēng)降低，導(dǎo)致落體棱鏡不能釋放或釋放不平穩(wěn)，(專(zhuān)利號(hào)ZL 200720086464. 4中所稱(chēng)“落體質(zhì)量”本實(shí)用新型稱(chēng)為“落體棱鏡”，“落體棱鏡”更易理解)。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是，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(duì)高精度重力測(cè)量有益。為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(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(guò)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(kāi)有過(guò)孔，掛桿穿過(guò)過(guò)孔，掛桿上端與球相連，落體棱鏡懸掛于掛桿下端。過(guò)孔直徑小于球直徑，過(guò)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(dòng)。落體棱鏡與導(dǎo)桿滑動(dòng)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(dòng)帶動(dòng)懸臂上下運(yùn)動(dòng)，懸臂通過(guò)其上表面的凹球面槽托起球7沿導(dǎo)桿上下運(yùn)動(dòng)，球7通過(guò)掛桿連接落體棱鏡為一整體豎直運(yùn)動(dòng)。當(dāng)懸臂運(yùn)動(dòng)到導(dǎo)桿上端靜止后，球與凹球面槽接觸，球通過(guò)掛桿連接落體棱鏡為一整體也保持靜止不動(dòng)，在重力作用下，球7通過(guò)掛桿連接落體棱鏡為一整體的重心線穿過(guò)球的球心，凹球面槽與球之間是滑動(dòng)連接，此時(shí)懸臂的水平傾斜不會(huì)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(dòng)，使凹球面槽與球分離，球通過(guò)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(dòng)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(guò)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(dòng)到導(dǎo)桿上端，一次落體任務(wù)完成。整個(gè)落體棱鏡下落裝置安放在一個(gè)密封艙內(nèi)，測(cè)量激光可通過(guò)透視窗鏡照射到落體棱鏡上，并經(jīng)過(guò)落體棱鏡反射后從透視窗鏡透射出來(lái)供采集。本實(shí)用新型的優(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(duì)高精度重力測(cè)量有益。

附圖1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(guò)孔、9-掛桿、10-落體棱鏡、11-導(dǎo)桿、12-透視窗鏡。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(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(guò)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(kāi)有過(guò)孔8，掛桿9穿過(guò)過(guò)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(guò)孔8直徑小于球7直徑，過(guò)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(dòng)。落體棱鏡10與導(dǎo)桿11滑動(dòng)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(dòng)帶動(dòng)懸臂4上下運(yùn)動(dòng)，懸臂4通過(guò)其上表面的凹球面槽6托起球7沿導(dǎo)桿11上下運(yùn)動(dòng)，球7通過(guò)掛桿9連接落體棱鏡10為一整體豎直運(yùn)動(dòng)。當(dāng)懸臂 4運(yùn)動(dòng)到導(dǎo)桿11上端靜止后，球7與凹球面槽6接觸，球7通過(guò)掛桿9連接落體棱鏡10為一整體也保持靜止不動(dòng)，在重力作用下，球7通過(guò)掛桿9連接落體棱鏡10為一整體的重心線穿過(guò)球7的球心，凹球面槽6與球7之間是滑動(dòng)連接，此時(shí)懸臂4的水平傾斜不會(huì)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(dòng)，使凹球面槽6與球7分離，球7通過(guò)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(dòng)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(guò)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(dòng)到導(dǎo)桿11上端，一次落體任務(wù)完成。整個(gè)落體棱鏡下落裝置安放在一個(gè)密封艙1內(nèi)，測(cè)量激光可通過(guò)透視窗鏡12照射到落體棱鏡10 上，并經(jīng)過(guò)落體棱鏡10反射后從透視窗鏡12透射出來(lái)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(guò)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(kāi)有過(guò)孔(8)，掛桿(9)穿過(guò)過(guò)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(guò)孔(8)直徑小于球(7)直徑，過(guò)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(dòng)，落體棱鏡(10)與導(dǎo)桿(11)滑動(dòng)連接，導(dǎo)桿(11)與下支架板(2)和上支架板(5) 相連。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種自由落體式重力儀落體棱鏡釋放裝置，涉及重力測(cè)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(guò)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(kāi)有過(guò)孔，掛桿穿過(guò)過(guò)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(dòng)，落體棱鏡與導(dǎo)桿滑動(dòng)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(duì)高精度重力測(cè)量有益。
文檔編號(hào)G01V7/02GK201984166SQ201020692289
公開(kāi)日2011年9月21日 申請(qǐng)日期2010年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月31日
發(fā)明者張為民, 王勇, 薛懷平, 郝曉光, 鐘敏 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院測(cè)量與地球物理研究所