Водяная антигорка :: Форумы техгруппы TEGIR

Международная объединенная техническая группа
исследований и разработок
ТЕГИР

Дружественные исследовательские группы:

Форумы TEGIR.RU: Форум В разработке :

Тема: Водяная антигорка

посвящается динамовским болельщикам :)

Я не буду описывать мое негодование относительно натянутых веревочек..перейду сразу к делу.

Вообще существую два основных метода измерения гравитации (для критиков- да, да..ускорения свободного падения) это баллистический и относительный гравиметр.
Все придумано давно, еще нашими дедами… и все дальнейшие приборы лишь вариации на тему механика-электроника-оптика. Начну, пожалуй, с баллистического это «честное» измерение G ..падает грузик..очень точно измеряется расстояние и время. Этот пробор стационарный его не возят в поле..в виду громзкости и куче сопутствующих проборов.

По полям наши (и не наши тоже) ученые возят несколько другой приборчик..он дает чуть меньшею точность зато мелкий, самодостаточный и не прихотливый. Называется он относительный..дедушка Эн тут не причем :) просто меряют относительного чего-то , какой-то точки где прибор ставят в ноль. Конструкция элементарнейшая придумана примерно в 30 годах прошло века, уважаемыми людьми ЛаКоста и Ромберг.. схемка ниже

Вот так все просто, и именно на этом принципе построены почти все гравиметры лишь не большими вариациями,…например, иногда вместо стрелочек используют оптические интерферометры или, например электрические мозги которые все удобно покажут на индикаторе. Есть формулы для расчета собственно что он там намерил..чтобы был именно прибор…

Самая распространенная модификация гравиметра вот тут…

Удобненько, можно ставить на ноль где и когда хотите… есть задумка его не много доработать вот до такого варианта..

чтобы уменьшить «качку» и заодно убрать эффект сейсмографа.. такой вот приборчик я собираюсь сделать..но пока без привязок к формулам и таблицам пересчета в мГал … пока просто как пробник-индикатор.. так сказать который покажет есть аномалия или нет… и если есть то в какую сторону. Если все удачно получится тогда уже его можно будет делать именно как прибор…со шкалами и все остальным..
      1 Marconi (2009-02-22, 14:16:56) 0

планирую сделать аккурат к майскому сбору
      2 Marconi (2009-02-22, 14:18:48) 0

И примочку электронную потом можно простую сделать для наблюдения вертикальных перемещений.
      3 Crowbar (2009-02-23, 20:10:14) 0

Умгу, а что у него с чувствительностью к влажности, другим подгодным явлениям?

В защиту динамовских антиболельщиков:
а простите, как он на промежутке в 100 метров покажет изменение вектора?

Как это провести над заливом над водой, над которой летели спартаковские речевки?

И вообще не пойму, как на нем измерить РАЗНИЦУ векторов гравитации на двух точках, удаленных метров на 100 - 1000 друг от друга?
Как я понимаю, девиации в конкретной точке он возьмет, но это и не является проблемой.
А вот как сравнить удаленные точки?
      4 Старлинг (2009-02-24, 13:54:44) 0

Какую пружинку возмешь, такой уход и получишь =) По идее разницу в наклонениях он нормально не меряет в силу своей конструкции. А сравнивать скорее всего так: на одной точке выставил в 0- на других замерил отклонение, только вопрос опять же будет в позиционировании самой системы перед измерением (т.е направляющие углы между главной осью прибора и направлением вектора локальной напряженности гравитационного поля).
      5 Crowbar (2009-02-24, 15:30:59) 0

видимо придется объяснять поэтапно :)

что в данном случае меряется? фактически ускорение свободного падения... интересно вдруг стало..куда это самое жэ направлено?
      6 Marconi (2009-02-24, 23:18:59) 0

К центру Земного шара... Наверно...
      7 comkoder (2009-02-24, 23:21:31) 0

ага.. вроде правильно..оно направлено вниз..и не куда более направлено быть не может (в данном случае)

какое еще позиционирование перед измерением и оси.. оО или смысл теории заключается в что оно (жэ) направлено не вниз а в например в бок...и отсюда вся анамалия? тогдаб оно (впадина или горка, мы вроде как говорим про водяную горку) была смещена в нужную сторону....например к какомоту берегу, а не была уже горкой или впадиной...а мы говорим про разницу того что направлено..вниз..на неком участке...

это именно тот самый прибор который в данном случае и нужен...ну вниз оно направлено..вниз...

что касаемо влажности и прочего, я тебе Стар в аське помойму все разъяснил.. могу повторить.. если тебе надо произвести серию замеров на коротком интервале времени, то этим можно пренебречь... на практике..поставил на ноль...пробежал по точкам померил отклонения и ушел. Другой вопрос на длинных промежутках...но оно нам не надо
      8 Marconi (2009-02-24, 23:32:20) 0

А кто-нибудь имеет представление... Как поведет себя этот девайс... Ну, допустим на орбитальной космической станции ( условия невесомости)... Интересно, просто... Дальше... Предпологаю, что на глаз фиг мы что заметим... Что приделать тогда... Оптику? Электронику? А больше всего мне интересно... Если девайс разработали, внедрили, и юзают, то получается, что-то мерят... Не, понятно конечно что мерят. Не понятно, где и для чего. =)
      9 comkoder (2009-02-24, 23:45:07) 0

посмотри пожалуйста первый рисунок..все еще не понятно что он меряет?

(K - жесткостная характеристика пружины)
moment balance about pivot gives

solving for g:

we want to be small, and so a spring with an unstretched length of zero gives (theoretically) infinite sensitivity.

не понятно что меряют прибор с названием гравиметр?
его используют при гравиразведке месторождений полезных ископаемых..как пример..и всячески юзают геофизики.
      10 Marconi (2009-02-24, 23:56:08) 0

И все-таки будет разница в показаниях если прибор устанавливать под различными углами (угол между плоскость нижней стенки и вектором g), не зря же приделывали поплавковые уровни а теперь инклинометры на микросхемах.
      11 Crowbar (2009-02-25, 00:03:24) 0

уровни на этом приборе должны быть обязательно.
      12 Marconi (2009-02-25, 00:04:56) 0

Фигасе... Формулец небольшенький... Так получается что ускорение свободного падения не постоянная величена?
      13 comkoder (2009-02-25, 00:06:25) 0

Вот, я про это и говорил :) а в остальном проблем не должно быть, кроме долгого прогрева на местности перед циклом замеров.
      14 Crowbar (2009-02-25, 00:07:58) 0

comkoder, конечно =) Современные гравиметры улавливают разницу в значениях ускорения свободного падения, обусловленную, например, присутствием группы людей, человек в 50, над или под гравиметром.
      15 Crowbar (2009-02-25, 00:14:56) 0

конечно не постоянная... могу подробнее про гравиразведку рассказать

ГРАВИМЕТРИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ, в геологии - изучение величины ГРАВИТАЦИОННОГО поля Земли на определенной территории. Небольшие изменения в этом поле могут быть вызваны плотностью пород, залегающих под землей. Они дают информацию о структуре, которая иначе не досягаема. Прибор, используемый для таких изысканий, называется ГРАВИМЕТР

Подземные образования горных пород могут Быть обнаружены только путем сравнения отклонений силы притяжения в конкретной местности, измеряемых с помощью точных пружинных весов, называемых гравиметром, чем легче материал, тем слабее притяжение Обозначения 1) положение при норме гравитационного притяжения: 2) обширные залежи вулканических пород у поверхности дают увеличение показаний; 3) антиклиналь тоже дает увеличение показании; 4) ущелья, где более легкие материалы залегают от поверхности до глубин, дают низкие показания, 5) соляные своды или направленные вверх местоположения легких материалов тоже дает низкий уровень показании силы тяжести; 6) океанические впадины, где более легкие кристаллические материалы расположены в мантии, дают низкие показания.
      16 Marconi (2009-02-25, 00:17:49) 0

хочу вот что добавить..эти вариации из-за пород залегающих..слишком малы чтобы вызвать аномалии типа водной горки..а значит там отклонения должны быть гораздо сильнее..надеюсь наколенный прибор уловит...хотя тут рычаг банальный...может увеличить длину А при тойже B, хотя с другой стороны пружина компенсирует :) тут уже надо головастых физиков-теоретиков подключить...
      17 Marconi (2009-02-25, 00:23:40) 0

Аха. Понятно, сила притяжения зависит от массы. А сообственно реально ли в домашних условиях, по приведённой схеме, собрать этот девайс? Что бы получить приемлимую для нас чувствительность?
      18 comkoder (2009-02-25, 00:26:02) 0

и все таки я думаю тут от длины рычага зависит :)
      19 Marconi (2009-02-25, 00:28:22) 0

Из последней формулы и следует, что отношение b/а как и длина пружины в состоянии покоя формируют чувствительность прибора. Однако если (b) будет маленьким а (a) большим, то получим увеличение чувствительности к вибрациям и т.д.
      20 Crowbar (2009-02-25, 00:42:18) 0

что делать с вибрациями я уже написал (точнее нарисовал на последнем рисунке) :-))) банальная гидравлика (амортизатор)
      21 Marconi (2009-02-25, 00:44:23) 0

Marconi, ты тоже на геофизике? =) В каком направлении?
      22 Crowbar (2009-02-25, 00:46:11) 0

Амортизатор, однако, отжирает часть чувствительности и долговременной стабильности, но я согласен, что результат с ним лучше будет =)
      23 Crowbar (2009-02-25, 00:48:58) 0

геофизические информационные системы :-)
      24 Marconi (2009-02-25, 00:49:02) 0

конечно лучшим..оначе от вибраций мы получим не гравиметр, а СЕЙСМОГРАФ!
      25 Marconi (2009-02-25, 00:49:40) 0

Класс. А я на обратных задачах геофизики (А именно на электромагнитном профилировании, сейчас на МТЗ).
      26 Crowbar (2009-02-25, 00:58:26) 0

А не горизонтальность установки прибора можно компенсировать, проводя четыре измерения на одном месте и при каждом измерении поворачивая его на 90 градусов вокруг вертикальной оси. Тока при этом он должен на какой нибудь платформе стоять.
      27 Phantom (2009-02-25, 07:39:55) 0

Драсти-мордасти, направлен вектор у них вниз.
Тогда бы поверхность планеты была плоская.

Кстати же и вспоминаем статью “Фитюльки и бирюльки“ гравитации.

Если есть локальное уменьшение силы тяжести в одном месте, оно что, по вашему, как на кирпичиках поднялось? столбиковая диаграмма?

А иначе, на прилегающих областях будет вектор изменен. наклонен то есть. Геометрия же ж!

И я все же сомневаюсь, что такая схема гравиметра хорошо отреагирует на отклонение вектора гравитации.
Измениться вектор может значительно, на на силу там повлияет что... Арктангенс вектора... В общем, изменения будут незначительны.

Тогда уж проще взять стеклянную колбу и “ронять“ в ней стальной шарик.
Поднимать, скажем, электромагнитом, а контролировать ускорение падения оптикой.
      28 Старлинг (2009-02-25, 12:25:41) 0

я тебя понял..мы тут распинаемся про F=mg, а ты про F=ma
отсюда и все не понятки друг к другу
а тебе не кажется для образования горки или впадины..в данном случа играет роль первая формула..

берем делаем замеры в 9 точках... например 3 на 3
есть у нас некоторая поверхность... можно построить уже трехмерную картинку “поверхности“ со совими провалами или подъемами...и не какой столбиковой диаграмы...

ронять шарики? ты вобще внимательно читал что я писал в самом начале про баллистический гравиетр который ты только что описал
      29 Marconi (2009-02-25, 12:59:51) 0

не, я в него не вьехал пока, нафига там пружина.
просто времени децл в эти дни.

---
ну да, да.
оно так и будет, можно отклонение мерить в истинных значениях.
Но так оно будет меньше в арктангенс раз!

10 градусов у тебя будет всяко заметно.
а арктангенс 10 чему равен?
фиг заметишь.
      30 Старлинг (2009-02-25, 13:36:01) 0

пружина там потому что прибор относительный...меряется относительно чегото...какойто нулевой точки.. скажу по дрогому
фактически меряется растягивание пружины, один конец которой закреплен, а к другому подвешен груз массой m. Равновесие в этом случае достигается при mg=rl
r - коэф. упругости пружины, l - длина пружины. Проведя измерения на опорной точке g0 , получим mg0 = rl0 Аналогично в i-той точке будем иметь mg _i = rl _i . Тогда приращение силы тяжести между этими точками можно рассчитать по формуле Δg≈rΔl/m (это по упрощенной схеме без рычага)

про повышение чувствительности мне вчерась уже поговорили
      31 Marconi (2009-02-25, 14:02:09) 0

Если это пружинные весы (по прежнему туплю), то нафига нам в них углы?
      32 Старлинг (2009-02-26, 09:25:51) 0

потомучто рычаг, как раз для того чтобы поднимать чувствительность
задача растянуть (сжать) пружину...можно бы былоб просто повесить грузик на пружинке..но тогда точно фиг увидишь разницу...а то мы рычагом..а углы для расчетов..пружинные гравиметры между прочем обладают хорошой ~~точностью~~ чувствительностью..и доводятся до 0.02 мгал (на всякий случай напомню 1 гал =1 см/сек^2)...естественно не на глазок тогда уже смотрят отклонение..
а нашем же случае на конце рычага можно сделать не стрелку, в часть шкалы от штангеля (по дуге разумеется)... уж десятые доли градуса увидим

кстати арктангенс 10 равен 84,3 ))) только причем он тут не понятно))
      33 Marconi (2009-02-26, 10:28:59) 0

Проекция.
Фиг с ними, с тангенсами, с утра на работе че-то не соображу чего там за функция, никак не дают сосредоточится... ну да не суть.

см. рис. 1
при отклонении отвеса на 10 градусов мы будем иметь изменение в силе тяжести всего-навсего на красный отрезочек.

то есть если мы отклонились на красную дугу, то будем иметь изменение всего-навсего на длину красного отрезка по вертикальной оси.

Гораздо легче зарегистрировать отклонение на такой угол, как красная дуга, чем незначительное изменение на длину красного отрезка.

а в реальности ситуация же еще хуже. скорее. она рисунок два.
Поищите-ка там красный отрезочек....
а он там есть.

Я боюсь, это выйдет за пределы погрешности прибора.
      34 Старлинг (2009-02-26, 11:38:25) 0

Маркони жутко ругался на меня в аське, предлагал не тупить, и в итоге я вьехал в сутьп рибора.

но.
Все-равно мне сомнительно.
В первую очередь пружина будет изменять растяжение от температуры.
И даже и относительных измерениях - температура разная, например, у воды - и в 100 метрах от воды, на 5 см высоты, на 30 и на 1 метр...

Нужно термодатчик вводить, или хотч бы термометр присобачить и составть табличку.

А тогда уж проще можно сделать: нагруженная балка с тензозатчиком
(это если кто забыл - резюк, который наклеивается на поверхность и меняет сопротивление в зависмости от растяжения. В аэродинамическихрубах с помщью них мерят напряжения на... ну в общем, на крыльях.)

И к тензодатчику впараллель - терморезистор.
Кстати, если грамотно подобрать терморезюк, можно будет обойтись без контроллера - обычным балансным мостом, или даже полумостом.

А с контроллером и сигнализатор можно сделать и всякое такое прочее.
      35 Старлинг (2009-03-02, 12:54:00) 0

Если уж и лепить электронику, то есть другой способ, причем неоднократно проверенный в железе. Я собирался на этом сделать гравиметр год назад, но приоритеты другие сейчас. Можно сделать совместно. Суть такова: вместо “преобразования“ (g)-сопротивление, использовать (g)- емкость. В данном случае термоуход будет в основном обусловлен пружиной. Опять же проблема наклона остается, но она решаема. Есть очень хорошие АЦП для имзерения емкости от AD. У меня даже где-то валяются наброски системы. Где есть АЦП- есть и контроллер, можно поиграться с цифровой обработкой для устранения микроколебаний, на деле это усреднение с весами на огромном временном окне.
      36 Crowbar (2009-03-02, 16:43:34) 0

ну понятно, что возможны варианты.
в данном частном случае, кстати, емкость имхо хуже. так как возьмет еще больше помех.
влажность та же.
понятно, что это все можно скомпенсировать...
      37 Старлинг (2009-03-02, 17:00:08) 0

А я не сказал, про максимально возможный вакуум? =)))
Из тензомоста не выжать такой динамический диапазон, который дает емксотный гравиметр :)
      38 Crowbar (2009-03-02, 17:28:43) 0

а оно нам надь?
я готов смириться и диапазоном плюс-минус 0,1 Жэ : )))))))))))
      39 Старлинг (2009-03-02, 20:20:48) 0

Ответить:

Подпись:

Если вы Гость, то введите данный код подтверждения:

открыть новую тему

--Техническая Группа Исследований и Разработок ТЕГИР