Разработать теоретические основы и создать макет измерителя параметров гравитационного поля Земли

Abstract

Объектом исследования является гравитационный градиентометр в котором используется дифференциальный емкостной датчик с упруго подвешенной подвижной массой. Цель работы – разработка теоретических основ и создание макета измерителя параметров гравитационного поля Земли. В процессе исследований выполнен теоретический анализ влияния соотношения размеров гантельной массы на величину момента силы полезного сигнала и системы уменьшения крутильной жесткости подвеса чувствительного элемента, а также численное моделирование работы чувствительного элемента гравитационного градиентометра. Проведен выбор материала чувствительного элемента и упругого подвеса. На основе теоретических исследований были сформулированы требования к макету измерителя параметров гравитационного поля Земли. Разработана эскизная документация на макет и проведено его изготовление. Экспериментально была показана возможность понижения собственной частоты колебаний чувствительного элемента за чет работы электрической пружины до 1.8 Гц. Достигнутый уровень шумов в макете измерителя параметров гравитационного поля должен был позволять регистрировать изменения градиента гравитационного потенциала величиной не менее 1 Этвеш. Однако в экспериментах не удалось регистрировать сигнал 300 Этвеш создаваемый стендом испытательным. Для выяснения причин несоответствия теоретических и экспериментальных результатов требуется проведение дополнительных исследований.