[发明专利]平衡下落机构和重力仪

说明书

本发明涉及一种平衡下落机构和重力仪，所述驱动装置可以驱动所述调节件在竖直方向运动。当所述承载件和所述待测质量件在竖直方向运动，且所述待测质量件与所述承载件分离使所述待测质量件做自由落体运动时，可以通过质点系动量定理对所述重力仪整体进行分析，以所述重力仪整体质心保持不变为控制目标，得出所述调节件在竖直方向运动的状态。进而可以通过控制所述调节件的运动状态使得所述重力仪整体质心保持不变，从而得到的消除所述反冲振动对测量过程的影响。

技术领域

本发明涉及精密仪器技术领域，特别是涉及一种平衡下落机构和重力仪。

背景技术

在高精度绝对重力测量领域中，经典的自由落体式绝对重力仪采用稳频激光干涉测量技术，精密测量真空环境下测试质量作自由落体运动的位移和时间，最后拟合自由落体运动参数来得到绝对重力加速度。因此自由落体运动位移的精密测量是获取高精度绝对重力加速度值的关键。实际上，自由落体期间的测量过程经常受到来自仪器本身和仪器支撑座的振动噪声的干扰，而振动噪声的干扰会影响绝对重力测量的精度。其中由于重力仪传动机构在实现测试质量自由落体运动的过程中所引起的仪器自身反冲振动是影响最大的一种振动干扰，会给重力测量引入系统偏差。

发明内容

基于此，有必要针对上述问题，提供一种平衡下落机构和重力仪。

一种平衡下落机构，包括：

壳体，包围形成容纳腔，所述容纳腔具有竖直的中心对称轴；

第一转动机构和第二转动机构，设置于所述容纳腔内，并关于所述中心对称轴对称设置于所述中心对称轴的两侧；

第一平衡件和第二平衡件，设置于所述容纳腔内，分别与所述第一转动机构和所述第二转动机构传动连接，并对称设置于所述中心对称轴的两侧；

承载件，用于放置待测质量件，所述承载件设置于所述中心对称轴，并与所述第一转动机构和所述第二转动机构传动连接；

所述第一转动机构和所述第二转动机构用于驱动所述承载件与所述第一平衡件和所述第二平衡件以相同的速率在竖直方向朝相反的方向运动；

驱动装置，设置于所述壳体；

调节件，与所述驱动装置传动连接，所述驱动装置用于驱动所述调节件在竖直方向运动，以使所述待测质量件在所述容纳腔中作自由落体运动时使所述重力仪整体质心保持不变。

在一个实施例中，所述驱动装置包括：

凸轮，竖直转动设置于所述壳体的顶部；

滑轨，竖直设置于所述壳体的顶部，所述调节件滑动设置于所述滑轨，并与所述凸轮抵接，所述凸轮转动时驱动所述调节件沿着所述滑轨在竖直方向运动。

在一个实施例中，所述凸轮根据所述待测质量件的质量、所述调节件的质量、所述承载件的位移和所述待测质量件的位移，确定所述调节件在竖直方向的位移。

在一个实施例中，所述驱动装置包括底座和支撑板，沿着竖直方向间隔设置于所述壳体的顶部，所述滑轨设置于所述底座和所述支撑板之间。

在一个实施例中，所述支撑板设置有开孔，用于通过所述调节件。

在一个实施例中，所述驱动装置还包括支撑座，设置于所述底座，所述凸轮转动设置于所述支撑座。

在一个实施例中，所述驱动装置包括丝杆，所述丝杆竖直转动设置于所述壳体的顶部，所述调节件为螺母，所述螺母与所述丝杆螺纹配合，所述丝杆转动时驱动所述螺母在竖直方向运动。

在一个实施例中，还包括两个单侧齿条和一个双侧齿条，所述第一转动机构和所述第二转动机构均为齿轮，所述第一平衡件和第二平衡件分别通过一个所述单侧齿条与一个所述齿轮传动连接，所述承载件通过所述双侧齿条与两个所述齿轮传动连接。