專利名稱：絕對重力儀過真空傳動控制落體運(yùn)動機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種自由落體型絕對重力測量儀，特別涉及控制絕對重力 儀真空室中自由落體運(yùn)動的機(jī)械傳動機(jī)構(gòu)。
背景技術(shù)：
自由落體型絕對重力儀是目前測量絕對重力值最精密的測量儀器。其測量
原理為用激光干涉技術(shù)測量棱鏡的下落距離L，用精密計(jì)時鐘測量棱鏡下落的 時間t,通過自由落體運(yùn)動方程
L=V。t+l/2gt2 (1)
即可測定重力加速度g值。
自由落體型絕對重力儀測量絕對重力值的原理簡單，卻是光、機(jī)、電一體 化的精密測量儀器。圖1為目前測量精度最高的美國Micro-g Solutions, Inc. 公司的FG5型絕對重力儀的系統(tǒng)原理圖(引自王謙身著"重力學(xué)，，，地震出版 社，2003,第49頁)。
在FG5型絕對重力儀中，充當(dāng)自由落體的下落棱鏡12，放在真空落體室2 中的同落箱3中。同落箱3由伺服驅(qū)動馬達(dá)9控制上升和下落運(yùn)動。在測量過 程中同落箱3跟蹤下落棱鏡12，但并不接觸，最后在下落末端接住下落棱鏡， 完成一次落體下落測量。下落棱鏡12從頂部下落時，激光器n發(fā)出的光束被 分光鏡分別反射到下落的下落棱鏡12和另一個固定的參考棱鏡23上；在下落 棱鏡12加速落向真空室的底部的過程中，通過用干涉儀22精確確定下落棱鏡 下落過程中不同時刻的位置即可推算出絕對重力值。
上述結(jié)構(gòu)中，同落箱在真空落體室中的上下運(yùn)動，是由垂向布置的鋼帶傳 動裝置帶動。位于真空落體室外的伺服驅(qū)動馬達(dá)9，通過過真空傳動軸，將動力 傳遞到真空落體室中的鋼帶傳動裝置。這一驅(qū)動裝置的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，可靠性和使
3用壽命都受到影響。
意大利、日本等國的自由落體型絕對重力儀有釆用拋射技術(shù)方案，實(shí)現(xiàn)下 落棱鏡上下運(yùn)動。但存在控制誤差大等問題。

實(shí)用新型內(nèi)容
為克服上述缺陷，本實(shí)用新型目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡單，可靠性好、使 用壽命長的絕對重力儀過真空傳動控制落體運(yùn)動機(jī)構(gòu)。
為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型絕對重力儀過真空傳動控制落體運(yùn)動機(jī)構(gòu)， 至少包括真空落體室，在所述的真空落體室內(nèi)設(shè)有同落箱，在所述真空落體室
內(nèi)一側(cè)垂向設(shè)有直線導(dǎo)軌，所述的同落箱滑動設(shè)置在直線導(dǎo)軌上；在所述的真 空落體室上設(shè)有控制驅(qū)動電路控制下的伺服電機(jī)，在所述的同落箱頂部向上設(shè) 有齒條，所述齒條向上伸出真空落體室與伺服電機(jī)軸端齒輪相嚙合；在所述的 齒條外套設(shè)有一彈性波紋管，所述彈性波紋管的一端安裝在同落箱上表面并與 其真空密封；另一端安裝在真空落體室頂壁內(nèi)表面并與其真空密封，所述的彈 性波紋管外表面與真空落體室內(nèi)表面之間為真空空間。
特別是，在所述的直線導(dǎo)軌與同落箱之間通過滑動平臺連接。
上述結(jié)構(gòu)的本實(shí)用新型中，利用彈性波紋管的自由伸縮及真空隔離功能， 伺服電機(jī)在真空室外驅(qū)動齒條就可對真空落體室中的同落箱實(shí)現(xiàn)上下運(yùn)動控 制，完成落體下落測量，整體結(jié)構(gòu)筒單，具有使用方便、可靠性高、壽命長等 優(yōu)點(diǎn)。


圖1為FG5型絕對重力儀的系統(tǒng)原理圖
圖2為本實(shí)用新型絕對重力儀過真空傳動控制落體運(yùn)動機(jī)構(gòu)實(shí)施例的結(jié)構(gòu) 示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。
如圖2所示，在所述的真空落體箱內(nèi)固定有垂向直線導(dǎo)軌4，同落箱3通過 滑動平臺5安裝在直線導(dǎo)軌上；齒條8的一端與彈性波紋管1的端頭6連接， 另一端由彈性波紋管1內(nèi)腔伸出到真空落體室2頂端外，穿過導(dǎo)向軸承11與伺 服電機(jī)9軸端齒輪10嚙合。在齒條外套設(shè)有彈性波紋管1，彈性波紋管1的端 頭6和同落箱3頂端真空密封連接，彈性波紋管1另一端的法蘭7與真空落體 室2的頂壁真空密封連接，這樣，利用彈性波紋管l自由伸縮及真空隔離功能， 既保證了真空落體室內(nèi)與真空落體室外的真空隔離，又不影響齒條的上下運(yùn)動。 使用時，伺服電機(jī)9在控制驅(qū)動電路控制下，帶動同落箱3沿直線導(dǎo)軌4實(shí)現(xiàn) 棱鏡12的上升和自由下落運(yùn)動；激光束通過透光玻璃窗13射到落體棱鏡12后 反射回干涉儀，完成重力測量。
綜上所述，本實(shí)用新型的自由落體型絕對重力儀利用彈性波紋管自由伸縮 及真空隔離功能，在控制驅(qū)動電路控制下，通過齒條8或傳動帶驅(qū)動，既可實(shí) 現(xiàn)棱鏡(12)的自由下落運(yùn)動又可實(shí)現(xiàn)自由上拋-自由下落兩向自由運(yùn)動。整 體結(jié)構(gòu)簡單，具有方便、可靠、壽命長，落體運(yùn)動落程長短可控的優(yōu)點(diǎn)。
權(quán)利要求1、絕對重力儀過真空傳動控制落體運(yùn)動機(jī)構(gòu)，至少包括真空落體室，在所述的真空落體室內(nèi)設(shè)有同落箱，其特征在于在所述真空落體室內(nèi)一側(cè)垂向設(shè)有直線導(dǎo)軌，所述的同落箱滑動設(shè)置在直線導(dǎo)軌上；在所述的真空落體室上設(shè)有控制驅(qū)動電路控制下的伺服電機(jī)，在所述的同落箱頂部向上設(shè)有齒條，所述齒條向上伸出真空落體室與伺服電機(jī)軸端齒輪相嚙合；在所述的齒條外套設(shè)有一彈性波紋管，所述彈性波紋管的一端安裝在同落箱上表面并與其真空密封，另一端安裝在真空落體室頂壁內(nèi)表面并與其真空密封，所述的彈性波紋管外表面與真空落體室內(nèi)表面之間為真空空間。
2、 如權(quán)利要求1所述的絕對重力儀過真空傳動控制落體運(yùn)動機(jī)構(gòu)，其特征 在于在所述的直線導(dǎo)軌與同落箱之間通過滑動平臺連接。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種絕對重力儀過真空傳動控制落體運(yùn)動機(jī)構(gòu)，為解決現(xiàn)有技術(shù)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，壽命短等問題而發(fā)明。至少包括真空落體室，在所述的真空落體室內(nèi)設(shè)有同落箱，該同落箱滑動設(shè)置在真空落體室內(nèi)的垂向直線導(dǎo)軌上；在所述的同落箱頂部向上設(shè)有齒條，所述的齒條向上伸出真空落體室與伺服電機(jī)軸端齒輪相嚙合；在所述的齒條外套設(shè)有一彈性波紋管，所述的彈性波紋管外表面與真空落體室內(nèi)表面之間為真空空間。上述結(jié)構(gòu)的本實(shí)用新型中，利用彈性波紋管的自由伸縮及真空隔離功能，伺服電機(jī)在真空室外驅(qū)動齒條就可對真空落體室中的同落箱實(shí)現(xiàn)上下運(yùn)動控制，完成落體下落測量，整體結(jié)構(gòu)簡單，具有使用方便、可靠性高、壽命長等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號G01V7/14GK201359639SQ20082018254
公開日2009年12月9日 申請日期2008年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月29日
發(fā)明者池順良 申請人:池順良