再次利用平衡機(jī)確定落體整體質(zhì)心與光心位置的不重合度，然后通過再次實際調(diào)整該孔的大小，最終使得落體質(zhì)心與光心的重合性。無磁黃銅材質(zhì)的定位柱8的頂端壓入硬質(zhì)合金材質(zhì)的定位球9，構(gòu)成落體上的定位機(jī)構(gòu)。
[0043]所述角立體棱鏡5的三個正交斜面的夾角為90° ±1"，圖4是角立體棱鏡剖視圖，圖4中b標(biāo)注實際可用的反射大面直徑，材質(zhì)為K9光學(xué)玻璃，高度h定義了角立體棱鏡的光心位置，a和b標(biāo)注形成的臺階為角立體棱鏡的固定提供平臺。整個棱鏡側(cè)面磨砂處理，成90°角的三個相交面誤差在正負(fù)1"，并對其進(jìn)行鍍銀處理。
[0044]所述質(zhì)心調(diào)整螺母I上設(shè)置有質(zhì)心調(diào)整孔，通過調(diào)整所述質(zhì)心調(diào)整孔的大小調(diào)整落體質(zhì)心與光心的重合性。
[0045]所述下壓環(huán)4為聚四氟乙烯材質(zhì)，所述上壓環(huán)為超硬鋁材質(zhì)。
[0046]所述鎖緊螺母2和質(zhì)心調(diào)整螺母I為超硬鋁材質(zhì)。
[0047]超硬鋁材質(zhì)的壓環(huán)和鏡座與K9玻璃材質(zhì)的角立體棱鏡之間通過聚四氟乙烯材質(zhì)的墊片和壓環(huán)相互接觸，以消除落體自由飛行結(jié)束時機(jī)械沖擊對角立體棱鏡的破壞，大大延長落體的使用壽命；
[0048]鎖緊螺母和質(zhì)心調(diào)整螺母雙重鎖定作用，固定鏡座內(nèi)安裝的各個部件，保證落體的整體性，以保證落體在自由飛行期間整體質(zhì)心位置的穩(wěn)定性；
[0049]落體上安裝三個定位柱，分別在頂端壓入定位球，與定位環(huán)V型槽相互作用以保證落體自由飛行的初始狀態(tài)的一致性。V型槽開口 100° -120°，保證承接落體的準(zhǔn)確性，V型槽深為定位球直徑的0.75倍，保證落體可以處于V型槽中而不會因為機(jī)械沖擊反彈出定位槽；
[0050]落體整體采用金屬材質(zhì)，定位球與定位環(huán)接觸可以將落體與定位環(huán)撞擊摩擦產(chǎn)生的靜電及時導(dǎo)向大地，大幅降低電場對落體自由飛行中產(chǎn)生的阻力作用，降低由此產(chǎn)生的測量系統(tǒng)偏差；
[0051]落體整體采用聚四氟乙烯、超硬鋁、無磁黃銅和硬質(zhì)合金，不會被外界磁場磁化，從而減小外界磁場對落體自由飛行時的阻力作用，降低由此產(chǎn)生的測量系統(tǒng)偏差；
[0052]落體中的鏡座、上壓環(huán)、鎖緊螺母和質(zhì)心調(diào)整螺母也可以采用鈦合金材料構(gòu)成，整體質(zhì)量減小，鎖緊更可靠，質(zhì)心調(diào)整更方便；
[0053]落體中固定的關(guān)鍵光學(xué)器件是K9材質(zhì)的角立體棱鏡，利用的是角立體棱鏡保證入射光線和出射光心絕對平行的特性，方便整體儀器的調(diào)節(jié)。角立體棱鏡三個正交斜面的夾角為90° ±1"，以保證其光學(xué)特性的準(zhǔn)確性。
[0054]實施例2
[0055]一種安裝所述用于激光干涉絕對重力儀的敏感質(zhì)量體的安裝支架，包括導(dǎo)軌13、導(dǎo)軌支柱14、導(dǎo)軌滑塊16、定位環(huán)12和拖架10 ;所述導(dǎo)軌13上設(shè)置有導(dǎo)軌滑塊16，所述拖架10固定在所述導(dǎo)軌滑塊16上，所述拖架10內(nèi)安裝有定位環(huán)12，所述用于激光干涉絕對重力儀的敏感質(zhì)量體11中的定位柱8卡在所述定位環(huán)12上的V型槽內(nèi)，所述導(dǎo)軌支柱14的內(nèi)部側(cè)壁上設(shè)置有導(dǎo)軌固定槽15，所述導(dǎo)軌13與所述導(dǎo)軌固定槽15固定。
[0056]導(dǎo)軌支柱可以通過底部的至少3個安裝孔方便的與外設(shè)測量平臺固定。所述導(dǎo)軌
(13)被固定于該槽內(nèi)。這樣通過調(diào)整外設(shè)測量平臺的水平，保證導(dǎo)軌支柱的垂直，進(jìn)而可以保證導(dǎo)軌的垂直性。導(dǎo)軌上設(shè)置的導(dǎo)軌滑塊可以沿導(dǎo)軌做精確的直線運動，這樣就保證了在實際工作中與導(dǎo)軌滑塊固定的拖架沿垂直方向做精確的直線運動，便于實現(xiàn)拖架內(nèi)放置的落體做精確的自由下落運動，用于測量測點的重力加速度絕對值。
[0057]所述定位環(huán)12通過至少三個均勻分布的螺釘與所述拖架10固定，實際工作中中間大孔的旋轉(zhuǎn)軸與落體的旋轉(zhuǎn)軸重合。
[0058]所述定位環(huán)12上設(shè)置有V型槽，所述V型槽的開口角度為100°?120°，V型槽的深度為定位球直徑的0.75倍。
[0059]所述導(dǎo)軌固定槽15與導(dǎo)軌支柱14底部的底部安裝面17相垂直，所述導(dǎo)軌固定槽15的中心線上分布設(shè)置有與導(dǎo)軌上的安裝孔對應(yīng)數(shù)量的螺孔。所述導(dǎo)軌支柱14為柱狀，其側(cè)壁設(shè)置有用于與所述導(dǎo)軌固定的固定槽，固定槽與導(dǎo)軌底部安裝面呈垂直分布，固定槽中心線上分布與導(dǎo)軌安裝孔對應(yīng)數(shù)量的螺孔。為了保證整套裝置安裝后導(dǎo)軌的垂直性，在加工的過程中固定槽的兩個與導(dǎo)軌支柱安裝面垂直的兩個面與其安裝面的垂直性公差要求為7級或更高。
[0060]圖6、圖7和圖8是與落體上安裝的定位柱相互作用的定位環(huán)12。定位環(huán)均布三個V型槽，V型槽開口 120°，深度根據(jù)定位球確定，一般為定位球直徑的0.75倍，在保證落體自由飛行結(jié)束時可以準(zhǔn)確的落入定位環(huán)的V型槽中，又不會因為較大的沖擊彈出，保證了落體多次測量初始狀態(tài)的一致性。
[0061]圖9、圖10和圖11是落體、定位槽的一種實際安裝模式。在該安裝方式中，導(dǎo)軌13通過螺釘與自行設(shè)計的導(dǎo)軌支柱固定，成豎直向放置，附圖12是設(shè)計完成的一種安裝導(dǎo)軌的導(dǎo)軌支柱。附圖13是落體、托架、導(dǎo)軌等安裝于導(dǎo)軌支柱內(nèi)部14時整體結(jié)構(gòu)圖，導(dǎo)軌滑塊上固定一個拖架10，拖架內(nèi)安裝定位環(huán)12，然后將落體11的定位柱放置在定位環(huán)的V型槽中。在實際工作過程中，就可以通過控制拖架的上升和下降的速度，實現(xiàn)落體在拖架內(nèi)部自由飛行，飛行結(jié)束后定位柱與定位環(huán)V型槽相互作用實現(xiàn)落體自由飛行初始狀態(tài)的一致性，實現(xiàn)設(shè)計目的。
[0062]落體整體采用聚四氟乙烯、超硬鋁、無磁黃銅和硬質(zhì)合金制作而成，不會被外界磁場磁化；落體、定位環(huán)以及外圍機(jī)構(gòu)的金屬屬性可以及時將落體與定位環(huán)碰撞摩擦中產(chǎn)生的靜電電荷導(dǎo)向大地，從而可以大大減小了來自于落體運動過程中電磁場對落體作用而引入的測量誤差。
[0063] 以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種用于激光干涉絕對重力儀的敏感質(zhì)量體，其特征在于，包括鏡座(7)、墊片(6)、角立體棱鏡(5)、下壓環(huán)(4)、上壓環(huán)(3)、鎖緊螺母(2)、質(zhì)心調(diào)整螺母(I)、至少一個定位柱(8)和至少一個定位球(9)； 所述鏡座(7)為頂端帶有外彎曲的凸沿的圓筒狀結(jié)構(gòu)，所述凸沿下方、所述圓筒狀結(jié)構(gòu)的筒身的內(nèi)壁上設(shè)置有垂直于圓筒中心線的、用于卡接固定上壓環(huán)(3)的平臺，所述筒身底部設(shè)置有向內(nèi)扣的邊沿，所述墊片(6)設(shè)置于所述筒身內(nèi)部、并卡接于所述邊沿的上表面，所述角立體棱鏡(5)設(shè)置于所述墊片(6)的頂部，所述角立體棱鏡(5)的安裝面與所述筒身之間設(shè)置有下壓環(huán)(4)，所述上壓環(huán)(3)設(shè)置于所述平臺上，所述質(zhì)心調(diào)整螺母(I)將所述上壓環(huán)(3)與所述鏡座(7)固定，所述鎖緊螺母(2)穿過所述上壓環(huán)(3)將所述鏡座(7)與角立體棱鏡(5)固定，每個所述定位柱(8)的一端分別均勻的設(shè)置于鏡座(7)的凸沿上，每個所述定位柱(8)垂直穿過所述凸沿，并且每個所述定位柱(8)的頂端分別對應(yīng)設(shè)置一個定位球(9)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于激光干涉絕對重力儀的敏感質(zhì)量體，其特征在于，每個所述定位柱(8)的另一端設(shè)置有圓柱形凹陷，所述定位球(9)嵌入所述圓柱形凹陷中，并與所述圓柱形凹陷過盈配合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于激光干涉絕對重力儀的敏感質(zhì)量體，其特征在于，所述角立體棱鏡(5)的三個正交斜面的夾角為90° ±1"。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于激光干涉絕對重力儀的敏感質(zhì)量體，其特征在于，所述質(zhì)心調(diào)整螺母(I)上設(shè)置有質(zhì)心調(diào)整孔，通過調(diào)整所述質(zhì)心調(diào)整孔的大小調(diào)整落體質(zhì)心與光心的重合性。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于激光干涉絕對重力儀的敏感質(zhì)量體，其特征在于，所述下壓環(huán)(4)為聚四氟乙烯材質(zhì)，所述上壓環(huán)為超硬鋁材質(zhì)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于激光干涉絕對重力儀的敏感質(zhì)量體，其特征在于，所述鎖緊螺母(2)和質(zhì)心調(diào)整螺母(I)為超硬鋁材質(zhì)。
7.一種安裝如權(quán)利要求1至6任一所述用于激光干涉絕對重力儀的敏感質(zhì)量體的安裝支架，其特征在于，包括導(dǎo)軌(13)、導(dǎo)軌支柱(14)、導(dǎo)軌滑塊(16)、定位環(huán)(12)和拖架(10);所述導(dǎo)軌(13)上設(shè)置有導(dǎo)軌滑塊(16)，所述拖架(10)固定在所述導(dǎo)軌滑塊(16)上，所述拖架(10)內(nèi)安裝有定位環(huán)(12)，所述用于激光干涉絕對重力儀的敏感質(zhì)量體(11)中的定位柱(8)卡在所述定位環(huán)(12)上的V型槽內(nèi)，所述導(dǎo)軌支柱(14)的內(nèi)部側(cè)壁上設(shè)置有導(dǎo)軌固定槽(15)，所述導(dǎo)軌(13)與所述導(dǎo)軌固定槽(15)固定。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于激光干涉絕對重力儀的敏感質(zhì)量體，其特征在于，所述定位環(huán)(12)通過至少三個均勻分布的螺釘與所述拖架(10)固定。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于激光干涉絕對重力儀的敏感質(zhì)量體，其特征在于，所述定位環(huán)(12)上設(shè)置有V型槽，所述V型槽的開口角度為100°?120° ^型槽的深度為定位球直徑的0.75倍。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于激光干涉絕對重力儀的敏感質(zhì)量體，其特征在于，所述導(dǎo)軌固定槽(15)與導(dǎo)軌支柱(14)底部的底部安裝面(17)相垂直，所述導(dǎo)軌固定槽(15)的中心線上分布設(shè)置有與導(dǎo)軌上的安裝孔對應(yīng)數(shù)量的螺孔。
【專利摘要】本實用新型涉及一種用于激光干涉絕對重力儀的敏感質(zhì)量體及安裝支架，包括鏡座、墊片、角立體棱鏡、下壓環(huán)、上壓環(huán)、鎖緊螺母、質(zhì)心調(diào)整螺母、至少一個定位柱和至少一個定位球；在鏡座中利用墊圈、壓環(huán)和鎖緊螺母，將角立體棱鏡牢牢固定在鏡座中，并保證多次測量碰撞不會損壞角立體棱鏡。質(zhì)心調(diào)節(jié)螺母一方面為角立體棱鏡的固定提供保障，一方面可以通過質(zhì)心調(diào)節(jié)孔的大小調(diào)整質(zhì)心位置，使得與角立體棱鏡光心的距離縮小到30微米以內(nèi)，將該類測量系統(tǒng)誤差縮小到10-9量級。同時利用鏡座上安裝的定位柱和定位環(huán)上設(shè)計的V型槽，保證落體自由飛行初始位置的一致性。
【IPC分類】G01V7-02
【公開號】CN204389712
【申請?zhí)枴緾N201520049413
【發(fā)明人】滕云田, 吳瓊, 郭有光, 張兵, 張濤
【申請人】中國地震局地球物理研究所
【公開日】2015年6月10日
【申請日】2015年1月23日