Зменшення автосейсмічних коливань балістичного лазерного гравіметра за рахунок збудження індукційно-динамічної катапульти пакетом імпульсів

Автор(и)

  • Vladimir Bolyukh Національний технічний університет “Харківський політехнічний інститут”, вул. Кирпичова, 2, 61002, Харків, Україна
  • Оleksandr Vinnichenko Національний науковий центр ‟Інститут метрології”, вул. Мироносицька, 42, 61002, Харків, Україна
  • Pavel Neyezhmakov Національний науковий центр ‟Інститут метрології”, вул. Мироносицька, 42, 61002, Харків, Україна
  • Anatolii Omelchenko Харківський національний університет радіоелектроніки, пр. Науки, 14, 61166, Харків, Україна

DOI:

https://doi.org/10.24027/2306-7039.3.2020.216765

Ключові слова:

балістичний лазерний гравіметр, індукційно-динамічна катапульта, автосейсмічна складова невизначеності вимірювання

Анотація

Для зменшення автосейсмічних коливань у балістичних лазерних гравіметрах з симетричним методом вимірювання прискорення вільного падіння використовується індукційно-динамічна катапульта (ІДК), яка збуджується пакетом імпульсів від ємнісного накопичувача енергії. При такому збудженні досягається зменшення амплітуди автосейсмічних коливань за рахунок зменшення амплітуди та збільшення тривалості дії електродинамічної сили, яка виникає в індукційно-динамічній катапульті при підкиданні пробного тіла (ПТ).

Розроблено математичну модель індукційно-динамічної катапульти балістичного лазерного гравіметра з симетричним методом вимірювання прискорення вільного падіння та проведено моделювання її електромеханічних характеристик. Розглянуто різні способи формування пакету імпульсів збудження індуктора ІДК і для них досліджено характеристики імпульсів електродинамічних зусиль, що здійснюють розгін якоря катапульти з ПТ. Досліджено вплив збудження індукційно-динамічної катапульти пакетом імпульсів на автосейсмічну складову вимірювання прискорення вільного падіння. Показано, що за рахунок збудження індукційно-динамічної катапульти пакетом із десяти імпульсів можна зменшити автосейсмічну складову невизначеності вимірювання прискорення вільного падіння балістичними гравіметрами в декілька (3–5) разів у порівнянні зі збудженням катапульти одиничним імпульсом.

Посилання

Vitushkin L.F., Orlov O.A., Dzhermak A., D’agostino D. Lazernyye interferometry peremeshcheniy s subnanometrovym razresheniyem v absolyutnykh ballisticheskikh gravimetrakh [Laser displacement interferometers with subnanometer resolution in absolute ballistic gravimeters]. Мeasurement Techniques, 2012, no. 3, pp. 3–8 (in Russian).

Niebauer T.M., Sasagawa G.S., Faller J.E. et al. А new generation of absolute gravimeters. Metrologia, 1995, no. 32, pp. 159‒180. DOI: https://doi.org/10.1088/0026-1394/32/3/004

Arnautov G.P. Rezultaty mezhdunarodnykh metrologicheskikh sravneniy absolyutnykh lazernykh ballisticheskikh gravimetrov [Results of international metrological comparisons of absolute laser ballistic gravimeters]. Avtometriya, 2005, vol. 41(1), pp. 126–136 (in Russian).

Bunin I.A., Kalish E.N., Nosov D.A., Smirnov M.G., Stus Yu.F. Polevoy absolyutnyy lazernyy ballisticheskiy gravimetr [Field absolute laser ballistic gravimeter]. Avtometriya, 2010, vol. 46(5), pp. 94–102 (in Russian).

Rothleitner Ch., Svitlov S., Merimeche H., Hu H., Wang L.J. Development of new free-fall absolute gravimeters. Metrologia, 2009, vol. 46(3), pp. 283–297. DOI: https://doi.org/10.1088/0026-1394/46/3/017

Zanimonskiy Y.M., Nagornyy V.D. Ballisticheskiy gravimetr: podkhod v ramkakh teorii lineynykh sistem [Ballistic gravimeter: an approach within the linear systems theory]. Measurement Techniques, 1992, no. 3, pp. 34–36 (in Russian). DOI: https://doi.org/10.1007/bf00978017

Bolyukh V.F., Omelchenko A.V., Vinnichenko A.I. Effect of self-seismic oscillations of the foundation on the readout of a ballistic gravimeter with an induction-dynamic catapult. Measurement Techniques, 2015, vol. 58(2), pp. 137–142. https://doi.org/10.1007/s11018-015-0675-5

Svitlov S.M. Metody analizu ta zmenshennia dynamichnykh pokhybok balistychnykh hravimetriv [Methods of analysis and reduction of dynamic errors of ballistic gravimeters]: author’s abstract. Kharkiv, 2000. 17 p. (in Ukrainian).

Bolyukh V.F., Vinnichenko A.I. Concept of an induction-dynamic catapult for a ballistic laser gravimeter. Measurement Techniques, 2014, vol. 56(10), pp. 1098–1104. DOI: https://doi.org/10.1007/s11018-014-0337-z

Bolyukh V.F., Katkov I.I. Influence of the Form of Pulse of Excitation on the Speed and Power Parameters of the Linear Pulse Electromechanical Converter of the Induction Type: Proceedings of ASME International Mechanical Engineering Congress and Exposition (IMECE), November 11–14, 2019. Vol. 2B: Advanced Manufacturing. No: IMECE2019-10388, V02BT02A047. Salt Lake City, Utah, USA, 2019. 8 p. DOI: https://doi.org/10.1115/IMECE2019-10388

Bolyukh V.F., Kashanskyi Yu.V., Shchukin I.S. Sravnitelnyy analiz silovykh i skorostnykh pokazateley lineynykh impulsnykh elektromekhanicheskikh preobrazovateley elektrodinamicheskogo i induktsionnogo tipov [Comparative analysis of power and speed indicators of linear pulse electromechanical converters of electrodynamic and induction types]. Tekhnichna Elektrodynamika, 2019, no. 6. pp. 35–42 (in Russian).

Elsgolts L.E. Differentsialnyye uravneniya: uchebnik [Differential equations: a textbook]. Moscow, LKI, 2014. 312 p. (in Russian).

Aleksandrova M.G., Belyanin A.N., Bryukner V. et al. Raschet elektricheskikh tsepey i elektromagnitnykh poley na EVM [Calculation of electrical circuits and electromagnetic fields on an electronic computing machine]. Moscow, Radio i svyaz, 1983. 344 p. (in Russian).

Kalantarov P.L., Tseytlin L.A. Raschet induktivnostey: spravochnaya kniga [Calculation of inductances: a reference book]. Leningrad, Energoatomizdat, 1986. 488 p. (in Russian).

Omelchenko A.V., Boliukh V.F., Vinnichenko O.I. Avtoseismichna skladova pokhybky symetrychnoho balistychnoho hravimetra, zumovlena kolyvanniamy fundamentu [Autoseismic component of the error of symmetric ballistic gravimeter caused by foundation oscillations]. Metrology and Instruments, 2014, no. 3 (47), pp. 51–56 (in Ukrainian).

Vinnichenko O., Neyezhmakov P., Omelchenko A., Fedorov O., Bolyukh V. Analiz vplyviv seismichnykh zavad na rezultaty vymiriuvannia pryskorennia vilnoho padinnia balistychnymy lazernymy hravimetramy [Analysis of the effects of seismic interference on the measurement results of gravitational acceleration by ballistic laser gravimeters]. Ukrainian Merological Journal, 2020, no. 1, pp. 51–61 (in Ukrainian). DOI: https://doi.org/10.24027/2306-7039.1.2020.204228

Bolyukh V.F., Omelchenko A.V., Vinnichenko A.I. A ballistic laser gravimeter for a symmetrical measurement method with the inductive-dynamic catapult and auto-seismic vibration preventing. Static and Mobile Measurements (TG-SMM-2016): Proceedings of 4th IAG Symposium on Terrestrial Gravimetry, April 12–15, 2016. Code 121590. State Research Center of the Russian Federation. Saint Petersburg, Russian Federation, 2016, pp. 113–118.

##submission.downloads##

Опубліковано

2020-09-30

Номер

№ 3 (2020)

Розділ

Статті

Ліцензія

ПОЛІТИКА, ЯКА РЕКОМЕНДУЄТЬСЯ ЖУРНАЛАМ, ЩО ПРОПОНУЮТЬ ВІДКРИТИЙ ДОСТУП З ЗАТРИМКОЮ

Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:

Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи, яка через 12 місяців з дати публікації автоматично стає доступною на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.

 

Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.