148270. lajstromszámú szabadalom • Gradiensmérő a nehézségi erő vízszintes gradiensének meghatározására
Megjelent: 1961. június 30. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 148.270. SZÁM 42. c. 42—44. OSZTÁLY — GE— 316. ALAPSZÁM SZOLGALATI TALÁLMÁNY Gradiensmérő a nehézségi erő vízszintes gradiensének meghatározására M. Ali Eötvös Loránd Geofizikai Intézet, Budapest Feltalálók: Dr. Bybár István tud. munkatárs, Banai Gyula tud. munkatárs, B. Tóth Ferenc tud. s. munkatárs, Budapest A bejelentés napja: 1959. november 2. A gradiensmérő vízszintes síkban lengő torziós mérleg, amelynek két súlya különböző nívóban a forgástengely közelében van. Inhomogén gravitációs erőtér a gradiensmérőre forgató nyomatékot gyakorol és a torziós szálat megcsavarja. A szál elcsavarásának szöge az erőtér változásának mértéke. Az ábra a gradiensmérő lengő rendszerét ábrázolja. Az 1 torziós szálon lóg a 2 függőleges egyenes merev ingarúd. Az ingarúdhoz különböző nívóban csatlakozik a 3 és 3' két súly. Az ingarúd a 3 felső súly 4 karja felett az 5 pontban van a torziós szálra függesztve. A torziós szál felső vége a lengőt körülvevő 6 ingaház felső részén levő 7 torziós fejhez van erősítve. A függőleges rúd felső végén van elhelyezve az elfordulás szögének mérésére szolgáló 8 tükör. Az ismertetett ingarúd a külső zavarok hatására és a hőmérséklet változás okozta légáramokra kismértékben reagál, ezért a szögkitérés leolvasására szolgáló optikai berendezés nagyítása fokozható anélkül, hogy a zavarok a pontos leolvasást meggátolnák. A gradiensmérő szögérzékenységén értjük a ra-^ dián okban mért ama szöget, amellyel az 1 GGS nagyságú gradiens fordítj'a el a lengőrudat. Ez az érték a képletből számítható ki. Itt a jelölések a következők : Csz a szögérzékenység radiánokban mérve, 2 1a súlyok közötti függőleges távolság, cm-ben, h a súlyok közötti függőleges távolság, cm-ben, m a karok végén levő tömeg g-ban mérve, T a mérőszál torziós nyomatéka. Ez az érték a gradiensmérőnél 7100-nál kisebb, míg a régebbi Eötvös-ingáknál 90 000 körüli érték. Az optikai nagyítás N0 = 4D, ahol D a skálatávolságot jelenti skálaosztályzatban mérve. Ez az érték a gradiensmérőnél nagyobb 12 000-nél, a régebbi Eötvös-ingáknál maximálisan 4800. Az effektív érzékenység az 1 GGS-nyi gradiensnek megfelelő skálakitérést jelenti, tehát a Ct ff= Csz -N 0 Minthogy 1 Eötvös egységnyi gradiens 10 ~9 GGS-el egyenlő (1 E = 10"9 GGS), ezért az 1 E egységnek megfelelő skálakitérés Ce// = ló-9 C S2 .N 0 Az effektív érzékenység — mint látható — a szögérzékenységnek és az optikai nagyításnak a szorzata. A gradiensmérő szögérzékenysége kisebb, mint a régi Eötvös-ingáké, az optikai nagyítása viszont nagyobb. így a kettő szorzata — az effektív érzékenység — a megkívánt értéknek adódik. A szögérzékenyiség csökkenésével rövidebb mérési idő jár együtt, így a műszerrel nagyobb mérési teljesítmény érhető el és kisebb lesz egy állomás mérési költsége. Két lengő rendszert az ingaházzal együtt Dewarpalackba építünk be egymás mellé úgy, hogy a lengő rendszerek két súlyának súlypontja által meghatározott függőleges síkok egymásra merőlegesek legyenek. A Dewar-palackot kívülről fémhenger védi. A Dewar-palaek a beleépített két lengő rendszerrel és a külső fémhengerrel együtt függőleges tengely körül körbe forgatható és így lehetséges különböző azimutban észlelni. A lengőrúd kitéréseit optikai berendezéssel olvassuk le. Elektromos fényforrás fényével kondenzor lencse világítja meg az átlátszó üvegskálát. A
