[实用新型]一种绝对重力仪落体质量释放装置

说明书

技术领域：

本实用新型涉及测量装置，更具体涉及一种绝对重力仪落体质量块释放装置。

背景技术：

在大地测量学和勘探地球物理学中，绝对重力测量不仅可获得观测点的绝对重力值及其变化，还应用于建立国家重力绝对基准，提供地球物理学和地球动力学研究所需的地球内部物质分布和运动信息，为海平面变化、地震监测与预报，以及军事、航天、导航、资源勘探和开发等提供地球重力场参数。因此，开展绝对重力测量一直受到国内外同行的高度重视。目前，国际上绝对重力仪的测量技术主要还是以自由落体方式为主，其测量原理是通过高精度的激光测距系统、原子钟时间测量系统、自动控制系统精确测定落体质量块块在重力场中的自由落体运动过程中的距离和时间两个量，从而实现高精度测定重力加速度g。

发明内容：

本实用新型的目的是在于提供一种绝对重力仪落体质量块释放装置，该装置具有结构简单、连接稳固、落体质量块自由下落过程中平稳，调试方便，成本低廉。

为了达到上述目的，本实用新型装置采用电能→磁能→机械能的转换方式，从而实现落体质量块下落过程中的平稳。

技术方案如下：

整个落体质量块释放装置安放在一个密封舱内。落体质量块释放装置由上支承板、下支承板之间通过三根圆形导柱连接并固定，使之形成一个稳定的框架结构，且其中两根作为运载板上下运行的导柱。

运载板安装于上支承板与下支承板之间，为了保证运载板能在两导柱上作上下滑动，且运动过程中无较大径向间隙，申请人在运载板通过两端上安装一对滑动套，通过控制步进电机的正转或反转可使运载板沿导柱作向上或下运动。

在运载板下端中心处安装一个弹性夹头，在其两边对称位置各安装一个电磁阀，其作用是当运载板降至落体质量块块上端时(底部)，让落体导向杆进入弹性夹头孔内，此时给电磁阀接通电源，使两电磁阀中的铁芯同时向中心顶出，让压力施加到弹性夹头两端面上，从而使弹性夹头夹持住落体质量块块部件上的落体导向杆。其后，步进电机运转，通过钢丝绳带动运载板沿导柱向上运动，此时落体质量块也将随着运载板一起上升。当运载板升至预定高度位置时，安装在运载板上的定位轴自动并全部导入安装在上支承板中心位置的定位孔内，步进电机停止运转，这样可确保落体质量块每次开始下落时都能在同一高度和同一轴线上。

当同时断开两电磁阀电源，电磁阀中的铁芯回缩，撤除了施加在弹性夹头上的压力，此时，落体质量块由于受到地心引力的作用将垂直向下作自由落体运动。

落体质量块的下落初始阶段至关重要，它关系到落体下落过程中落体质量块的稳定和平稳。为此，申请人设计了弹性夹头加落体导向杆部件，这样可避免上述情况的发生。即当落体质量块下落瞬间，落体导向杆还在弹性夹头孔内，此时导向杆起着导向、稳定落体质量块姿态的作用，从而确保随后落体质量块块脱离弹性夹头后的下落过程中始终处于平稳状态。

落体质量块安装在下支承板和落体接收板上的三个V型槽内，通过两电磁阀在运载板上的定位轴安装在上支承板中心位置的定位孔内。在落体质量块上安装了三个定位球，其目的是让落体下落后能自动停在安装在下支承板上面和落体接收板上的三个V型槽内。该接收板采用弹性结构，即在下支承板与落体接收板之间增加了减震弹簧，防止落体质量块下落对落体接收板造成较大冲击力，起减震和落体自动归位作用，并为下一次自由落体准备。

为了防止因黑色金属(钢、铁)在加工过程中产生磁化的现象发生，同时也可减轻绝对重力自由落体装置的重量，整个落体装置基本采用有色金属加工而成。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点和效果：结构简单、连接稳固、体积小，重量轻、落体质量块下落平稳、调试简便、造价低廉。

附图说明：

图1为一种绝对重力仪落体质量块释放装置结构示意图。

图2为图1的俯视图。

其中：1-步进电机、2-上支承板、3-导柱、4-定位孔、5-定位轴、6-滑动套、7-运载板、8-电磁阀、9-弹性夹头、10-落体导向杆、11-落体质量块、12-落体接收板、13-下支承板、14-绞线盘、15-滑轮、16-钢丝绳、17-定位球、18-减震弹簧。

注：上述18个零部件中1-步进电机——型号为DM4240A；2-电磁阀——型号为SDO-0832S；16-钢丝绳；18-减震弹簧零件是采购产品外，其余零部件为本领域的普通技术人员常见部件，该部件本领域的普通技术人员不会出任何创造性劳动均能自行加工制造。

具体实施方式：

下面结合附图对本实用新型作进一步的描述：