Технічна діагностика та неруйнівний контроль, 2024, №04



2024 №04 (04)

DOI of Article 10.37434/tdnk2024.04.05

2024 №04 (06)

---

Технічна діагностика і неруйнівний контроль, 2024, №4, стор. 32-37

Основні похибки балістичного гравіметра

О.М. Безвесільна, Т.О. Толочко, Д.В. Трохимчук

Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського». 03056, м. Київ, Берестейський проспект, 37. E-mail: prilad168@gmail.com, asnk@kpi.ua

Встановлено, що на сьогоднішній день відсутня інформація про розрахунок та оцінку основних похибок балістичних лазерних гравіметрів та рекомендації по їх зменшенню. Тому метою даної роботи є розрахунок і проведення аналізу основних похибок балістичного лазерного гравіметра. Пробна маса у період вільного падіння знаходиться у взаємодії з усіма фізичними об’єктами всесвіту, які за допомогою гравітаційних та інших сил впливають на закон руху пробного тіла. Виключення впливу інерційних сил на результати вимірювання гравіметра є на даний момент часу одними з основних труднощів на шляху підвищення точності визначення прискорення сили тяжіння (ПСТ). Шлях, що пройшла пробна маса, вимірюється відносно інерційної системи координат, яка не є абсолютно інерційною. Тому кінематичні похибки можна розділити на дві групи: обумовлені впливом факторів, що діють на пробне тіло, та ті, що діють на інерційну систему відліку координат пробної маси. Сукупність показників вказаних похибок дозволяє визначити структуру показників точності балістичного гравіметра. Проблема відтворення одиниць довжини та часу в абсолютній гравіметрії зводиться переважно до підвищення точності та тривало-часової стабільності їх відтворення, оскільки саме похибки цих одиниць є основною перешкодою у підвищені точності вимірювання ПСТ. Встановлено, що точність визначення ПСТ залежить від точності вимірювання наступних величин: шляху пробного тіла; ступеня фіксації інерційної системи, відносно якого вимірюють шлях; часу; гравітаційних сил; інерційних сил. Визначено, що вимірювання прискорення сили тяжіння точніше ніж 10-9 принципово неможливо внаслідок квантово-механічних обмежень, а також – флуктуацій мір довжини та часу. Бібліогр. 29, табл. 1, рис. 2.
Ключові слова: прискорення сили тяжіння, балістичний лазерний гравіметр, похибки, пробне тіло

Надійшла до редакції 11.11.2024
Отримано у переглянутому вигляді 23.11.2024
Прийнято 20.12.2024

Список літератури

1. Безвесільна О.М., Подчашинський Ю.О., Остапчук А.А. (2010) Балістичний гравіметр. Патент України на винахід 98058, МПК G 01 V 7/00, №u 2010 16009 від 31.12.2010. Бюл. № 7.
2. Безвесільна О.М., Остапчук А.А., Ткаченко С.С. (2010) Гравіметри та їх виставка. Монографія. Житомир, ЖДТУ.
3. Безвесільна О.М., Остапчук А.А., Тимчик Г.С. (2014) Автоматичний лазерний балістичний гравіметр. Житомир, ЖДТУ.
4. Безвесільна О.М., Тимчик Г.С. (2018) Наукові дослідження у галузі автоматизації та комп’ютерно-інтегрованих технологій. Підручник з грифом ЖДТУ. Київ, Науково-виробниче об’єднання «Пріоритети».
5. Безвесільна О.М., Подчашинський Ю.О., Тимчик Г.С. (2011) Наукові дослідження в галузі вимірювання механічних величин. Житомир, ЖДТУ.
6. Bezvesilna, O.M., Tolochko, T.O., Hrynevych, M.S. (2013) Aviation gravimetric system with two-channel transformer gravimeter «Erbe der europäischen Wissenschaft/Heritage of European science 2023», series of monographs «European Science», Karlsruhe, Germany.
7. Bezvesilnaya, E.N., Kyrychuk, Y.N., Hrynevych, M.S., Tolochko, T.A. (2023) Simulation of the influence of parameters of disturbing vibration accelerations on the operation of a new two-channel transformer gravimeter. Bulletin of the karaganda university Physics, series Web of Science, 112(4), 23–35. DOI: https://doi.org/10.31489/2023ph4/23-37
8. Ткачук А.Г., Безвесільна О.М., Добржанський О.О. та ін. (2022) Налаштування польотного контролера та системи стабілізації безпілотного літального апарата із системою моніторингу наявності пожеж та витоків теплової енергії на борту. Державний університет «Житомирська політехніка», Технічна інженерія, 2(90), 59–69. DOI: https:// doi.org/10.26642/ten-2022-2(90)-59-69
9. Болюх В.Ф., Данько В.Г. (2006) Лінійні електромеханічні перетворювачі імпульсної дії. Харків, НТУ «ХПІ».
10. Болюх В.Ф., Коритченко К.В. (2009) Основні напрямки розвитку електромеханічних імпульсних прискорювачів. Електротехніка і електромеханіка, 4, 7–13.
11. McNab, I.R. (2003) Launch to space with an electromagnetic railgun. IEEE Transactions on Magnetics, 39(1), 295–304. DOI: https://doi.org/10.1109/TMAG.2002.805923
12. Yamori, A., Ono, Y., Kubo, H. (2001) Development of an induction type railgun. IEEE Transactions on Magnetics, 37(1), 470–472. DOI: https://doi.org/10.1109/20.911879
13. Balikci, A., Zabar, Z., Birenbaum, L. (2005) Improved performance of linear induction launchers. IEEE Transactions on Magnetics, 41(1), 171–175. DOI: https://doi.org/10.1109/TMAG.2004.839283
14. Болюх В.Ф., Щукин И.С. (2010) Схемно-конструктивные совершенствования ударных электромеханических преобразователей индукционного типа. Електротехніка і електромеханіка, 5, 5–11.
15. Болюх В.Ф., Рассоха М.А. (2010) Влияние наружного электромагнитного экрана на эффективность ударного электромеханического преобразователя дисковой конфигурации. Электротехника, 10, 31–38.
16. Світлов С.М. (2000) Методи аналізу та зменшення динaмiчниx похибок балістичних гравіметрів. Автореферат дис. канд. тех. наук 05.11.15. Харків, Харк. держ. НДІ метрології.
17. Болюх В.Ф., Вінніченко О.І. (2019) Балістичний гравіметр для симетричного та несиметричного способів вимірювань прискорення вільного падіння. Пат. на винахід 118620 Україна, МПК G01V 7/14 (2006.01). № a 2017 06239; заяв. 19.06.2017; опубл. 11.02.2019, Бюл. № 3.
18. (2003) Метрологія та вимірювальна техніка. Підручник. Поліщук Е.С. (ред.). Львів, Бескид Біт.
19. Занимонський Є.М. (2008) Відтворення тривалості хвилі лазера у транспортабельному балістичному гравіметрі. У: Тези доповідей «I ВІТК. Харків, Метрологія в гравіметрії», сс. 69–71.
20. Болюх В.Ф., Вінніченко О.І., Омельченко А.В., Неєжмаков П.І. (2021) Балістичний гравіметр для симетричного способу вимірювання прискорення вільного падіння з індукційно-динамічною катапультою, що має багатоімпульсне збудження. Патент на винахід UA №124795 С2 від 18.11.2021, заявл. 09.04.2020, опубл. 18.11.2021.
21. Jiang, Z., Francis, O., Vitushkin, L.et al. (2011) Final report on the seventh international comparison of absolute gravimeters (ICAG 2005). Metrologia, 48, 246–260. DOI: https://doi.org/10.1088/0026-1394/48/5/003
22. Болюх В.Ф., Вінніченко О.І. (2011) Удосконалення кінематичної схеми балістичного гравіметра за рахунок лінійного електромеханічного перетворювача. Східно-Європейський журнал передових технологій, 2/7(50), 9–15. DOI: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2011.1817
23. Кухарчук В.В., Володарський Є.Т., Кучерук В.Ю., Грабко В.В. (2012) Основи метрології та електричних вимірювань. Підручник. Вінниця, ВНТУ.
24. Самотокін Б.Б. (2001) Лекції з теорії автоматичного керування. Навчальний посібник для студентів вищих навчальних закладів. Житомир, ЖІТІ.
25. Сидоренко Г.С., Мірошниченко О.М., Омельченко А.В. та ін. (2009) Цифровий гравіметр для абсолютних вимірів прискорення сили ваги. Пат. 80060 С2 Україна, МПК (2009) G01V 7/00, № 80060, заяв. 08.10.07, опубл. 10.09.09, Бюл. № 17.2009 р.
26. Сидоренко Г.С., Мірошниченко О.М., Омельченко А.В., Заяц І.М. (2009) Гравігеодезичний спосіб атестації гравіметричних пунктів та пристрій для його здійснення. Пат. 88061 С2 Україна, МПК (2009) G01V 7/00, № 88061, заяв. 08.10.07, опубл. 10.09.09, Бюл. № 17.2009 р.
27. Короткий Ю.О., Дашкієв В.М. (2010) Пробне тіло для абсолютного балістичного гравіметра. Пат. 92651 С2 Україна, МПК (2009) G01V 7/00, № 92651, заяв. 09.02.09, опубл. 25.11.10, Бюл. № 22.2010 р.
28. Ткаченко С.С., Киричук Ю.В., Остапчук А.А., Подчашинський Ю.О. (2010) Гравіметрична система з високоточним виставленням осі чутливості гравіметра. Пат. 90627 С2 Україна, МПК (2009) G01V 7/00, № 90627, заявл. 21.04.09, опубл. 11.05.10, Бюл. № 9.2010 р.
29. Подчашинський Ю.А., Ткаченко С.С., Остапчук А.А. та ін. (2010) Спосіб виставлення осей чутливості акселерометрів. Пат. 91315 С2 Україна, МПК (2009) G01B 11/26, G01P 21/00, № 91315, заяв. 06.11.09, опубл. 12.07.10, Бюл. № 13.2010 р.

---

Реклама в цьому номері:

---