[发明专利]气流补偿法测量重力加速度的装置及方法

权利要求书

1.气流补偿法测量重力加速度的装置，其特征在于，包括：夹紧装置(1)、球体和管道(5)；

其中，所述球体包括小球(3)和大球(4)；所述夹紧装置(1)通过细绳(2)悬挂所述小球(3)，小球(3)下方大球(4)上连接一条细绳，细绳穿过上方小球的中心通孔，悬挂到细绳(2)，使两球体间无力的作用，上下依次悬挂；所述大球(4)的直径小于且接近所述管道(5)的内径；所述管道(5)的中央位置对准所述小球(3)和所述大球(4)；所述管道(5)自上而下依次设有第一通光孔(9)、第二通光孔(10)和第三通光孔(11)，并在所述第一通光孔(9)、第二通光孔(10)和第三通光孔(11)的同一水平高度上分别设有第一光电门(6)、第二光电门(7)和第三光电门(8)。

2.根据权利要求1所述的气流补偿法测量重力加速度的装置，其特征在于，所述第一光电门(6)、第二光电门(7)和第三光电门(8)均与时间测量仪相连接。

3.根据权利要求1所述的气流补偿法测量重力加速度的装置，其特征在于，所述管道(5)旁设有铅垂线。

4.气流补偿法测量重力加速度的方法，其特征在于，由权利要求1至4任一所述的气流补偿法测量重力加速度的装置执行，包括：

S1、通过铅垂线调整管道(5)的位置，使所述管道(5)与铅垂线平行；

S2、通过夹紧装置(1)悬挂小球(3)，小球(3)下大球(4)上连接一条细绳，细绳穿过上方小球的中心通孔，悬挂到细绳(2)，使两球体间无力的作用，上下依次悬挂，并调整小球(3)和大球(4)的位置与高度，使其位于管道中央上方；

S3、小球(3)与大球(4)悬挂静止后，松开夹紧装置(1)，小球(3)与大球(4)同时自由下落，在管道(5)中经过第一通光孔(9)、第二通光孔(10)和第三通光孔(11)；

S4、测量并记录小球(4)下落到第一光电门(6)、第二光电门(7)和第三光电门(8)的时刻；

S5、根据小球下落距离和下落时刻计算重力加速度。

5.根据权利要求5所述的气流补偿法测量重力加速度的方法，其特征在于，S4中，小球(3)下落到第一光电门(6)、第二光电门(7)和第三光电门(8)的时刻分别为t₁、t₂、t₃，第一光电门(6)和第二光电门(7)之间的距离为h₁₂，第一光电门(6)和第三光电门(8)之间的距离为h₁₃；S5中，重力加速度的计算公式为：

g＝2×(h₁₃×△t₁₂–h₁₂×△t₁₃)/(△t₁₂×△t₁₃²-△t₁₃×△t₁₂²)

其中，△t₁₂＝t₂-t₁，△t₁₃＝t₃-t₁。