【摘 要】
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高精度绝对重力测量在地球物理、空间科学、地质勘探、计量等领域越来越受到重视,成为重要的观测手段.对于高精度绝对重力测量,隔离测量环境的振动噪声十分重要,超低频垂直隔振系统的性能已成为目前限制绝对重力测量精度提高的主要因素之一.我们选定了两级弹簧-质量系统作为隔振系统的基本结构.第一级由摆杆-平动框架系统构成,通过柔性铰链和支撑弹簧与底座相连,用于实现一维运动；第二级中,角锥棱镜通过主弹簧悬挂在平动
【机 构】
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中国计量科学研究院-清华大学精密测量联合实验室,北京 100084 清华大学精密仪器系,北京 10
【出 处】
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中国地球物理学会地球物理技术委员会2015年学术年会——深部探测方法及抗干扰地球物理仪器研发与应用研讨会
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高精度绝对重力测量在地球物理、空间科学、地质勘探、计量等领域越来越受到重视,成为重要的观测手段.对于高精度绝对重力测量,隔离测量环境的振动噪声十分重要,超低频垂直隔振系统的性能已成为目前限制绝对重力测量精度提高的主要因素之一.我们选定了两级弹簧-质量系统作为隔振系统的基本结构.第一级由摆杆-平动框架系统构成,通过柔性铰链和支撑弹簧与底座相连,用于实现一维运动；第二级中,角锥棱镜通过主弹簧悬挂在平动框架上.由摆杆-平动框架组成的平行四杆机构简单可靠,结合平行光管可以对一级框架进行精确的调节以保证框架运动是精确的平动.测量角锥棱镜和平动框架的相对位移,通过反馈控制电路驱动摆杆和底座间的音圈电机,让平动框架跟随角锥棱镜运动,使主弹簧的长度保持不变,系统的特征周期大大增加,实现对于角锥棱镜的超低频垂直隔振.所研制的隔振系统的特征周期可从0.44s(关闭反馈)增大到40s(打开反馈),如图1所示.应用于T-1高精度绝对重力仪进行测量,在噪声较大的环境(普通实验室环境)可以将测量结果标准差降低到无隔振时的7.2％,在噪声较小的环境中(中国计量科学研究院绝对重力室)可以将测量结果标准差降低到无隔振时的1/5,如图2所示.
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