[发明专利]用于地球物理勘测的微比重计

权利要求书

1.一种用于进行地球物理勘测的微比重计测量的装置，其特征在于，该装置包括：

基架；

与所述基架成一体的第一块；

第二块，其被设置在与所述第一块距离最短处，并且相对于所述第一块垂直对齐，从而所述第一块和所述第二块形成了电磁辐射的共振器；

用于悬挂所述第二块的单元，所述用于悬挂的单元连接到所述基架并且弹性地保持所述第二块，以提供稳定的弹性模数；

用于向所述共振器施加电磁信号的单元；

用于响应于所述电磁信号来测量所述共振器的共振频率的单元；

用于使所述共振频率的变化与所述两个块之间的距离变化产生关联的单元；以及

用于使所述距离的变化与本地重力加速度产生关联的单元。

2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述第二块在所述第一块上方。

3.根据权利要求1所述的装置，其中，按照权利要求1或2中所定义地来提供第一共振器和第二共振器，它们耦合并安装在相互结合在一起的两个单独的基架上，以在垂直方向上执行差分重力加速度梯度测量。

4.根据权利要求3所述的装置，其中，所述共振器被包含在其中创建了真空环境的封闭盒中。

5.根据权利要求3所述的装置，其中，所述电磁共振器的共振频率在微波范围内。

6.根据权利要求1所述的装置，其中，用于测量两个共振器的共振频率之间的差的单元包括相位检测干涉电路。

7.根据权利要求1所述的装置，其中，用于生成微波信号的单元包括环路振荡器，所述环路振荡器特别地将所述比重计的一个或更多个共振器，或者外部共振器，用作参考腔。

8.根据权利要求1所述的装置，其中，所述块由以预定距离设置的刚玉盘组成，特别地，所述距离在50微米到500微米之间。

9.根据权利要求8所述的装置，其中，所述刚玉盘适合于形成以所谓的“回音廊”方式进行共振的共振器。

10.根据权利要求1所述的装置，其中，所述用于悬挂所述第二块的单元包括扭摆，特别地，所述扭摆是从切割的硅薄板，特别是硅单晶薄板开始获得的，所述薄板具有两个相对的C形切口，以分离开固定部分和移动部分，所述固定部分和所述移动部分通过所述第二悬挂块和所述移动部分的扭转所驱策的两个连接部分而彼此结合。

11.根据权利要求1所述的装置，其中，所述用于悬挂的单元包括薄板，该薄板是从以下组中选出的梁：仅固定到一端而形成悬臂的梁；或固定到两端的梁，在这两种情况下，所述薄板都具有由所述两个块之间的所述距离构成的弯曲偏斜。

12.根据权利要求3所述的装置，其中，在差分测量的情况下，所述两个共振器被设置成，使得最重的块悬挂在所述薄板上，并且能够提供相同的弹性反应。

13.根据权利要求12所述的装置，其中，通过用于抑制的单元使所述两个薄板对重力加速度具有相同的灵敏度，所述用于抑制的单元抑制每个薄板的可能振动，而不减小机械良度系数且不增加热噪声，特别地，所述用于抑制的单元包括：

电绕线，其与所述基架一体化，并且适于创建相对于所述第一块垂直对齐的磁场，所述第一块面对所述第二块；

永磁体，其连接到每个所述共振器的所述薄板。

14.根据权利要求13所述的装置，其中，可以用导数电路来确定所述移动速度，所述导数电路揭示了单个共振器所反映的波相对于参考信号的相位。

15.根据权利要求12所述的装置，其中，应用被提供了用于平衡所述薄板的机械振动频率的配重，该配重作用于所述薄板的转动惯量。

16.根据权利要求12所述的装置，其中，所述薄板或每个薄板具有其上安装了金属层的部分，所述金属层面对相对于所述基架固定的至少一个电极，在所述金属层与所述至少一个电极之间，发送了电磁场来削弱系统的有效弹性模数。

17.根据权利要求9所述的装置，其中，提供了用于调整所述盘之间的未激励距离的单元，所述单元包括其上安装了所述第一块的压电器件。