Совершенствование одноосного сейсмоакселерометра, составной части трехкоординатного сейсмоакселерометра СЭМ (сейсмометр ЭкзоМарс)

А. Б. Манукин; Манукин А. Б.; Н. Ф. Саякина; Саякина Н. Ф.; Н. А. Черногорова; Черногорова Н. А.; А. К. Тоньшев; Тоньшев А. К.; И. И. Калинников; Калинников И. И.

doi:10.31857/S0320930X24040055

Совершенствование одноосного сейсмоакселерометра, составной части трехкоординатного сейсмоакселерометра СЭМ (сейсмометр ЭкзоМарс)

Authors: Манукин А.Б.¹^,2, Саякина Н.Ф.², Черногорова Н.А.², Тоньшев А.К.², Калинников И.И.²
Affiliations:
1. Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН
2. Институт космических исследований РАН
Issue: Vol 58, No 4 (2024)
Pages: 414-419
Section: Articles
URL: https://ruspoj.com/0320-930X/article/view/648534
DOI: https://doi.org/10.31857/S0320930X24040055
EDN: https://elibrary.ru/LUGMCB
ID: 648534

Cite item

Full Text

Open Access
Restricted Access

Access granted
Restricted Access

Subscription Access

Abstract

Разработан и создан трехкоординатный сейсмоакселерометр, содержащий три одноосных взаимно перпендикулярных датчика, ось чувствительности каждого расположена под углом 54.736° к местной гравитационной вертикали. Впервые в каждый прибор введена дополнительная магнитная жесткость, позволяющая тонко настроить прибор на условия конкретной планеты. Однако накопленный опыт проведения наземных испытаний показал необходимость совершенствования одноосного сейсмоакселерометра, позволяющего существенно улучшить характеристики прибора. Во-первых, это использование одного материала – бериллиевой бронзы БрБ-2 – для изготовления массивных элементов подвеса пробной массы толщиной 1.5 мм и упругого элемента из тонкой ленты толщиной 10–20 мкм, что снижает вероятность проявления неустойчивости. Во-вторых, уменьшение зазора в конденсаторах емкостных преобразователей с 0.25 до 0.1–0.15 мм для существенного повышения крутизны преобразования емкостного датчика. В-третьих, изменение технологии настройки прибора, для чего объединить все элементы чувствительной части одноосного сейсмогравиметра с помощью специальных вертикальных вставок. Это позволяет помещать прибор как целое в систему для его настройки, исключив вероятность выхода из строя отдельных элементов, повысив тем самым надежность прибора.

Keywords

сейсмоакселерометр, магнитная жесткость, бериллиевая бронза, емкостный преобразователь, чувствительность, испытания

Full Text

References

Башилов И.П., Манукин А.Б., Попов Е.И. Сейсмическая аппаратура на основе кварцевого стекла, полиорганосилоксановых жидкостей и емкостных преобразователей перемещений // Гравиинерциальные приборы и геофизические исследования. М.: ИФЗ АН СССР, 1990. С. 3–12.
Готлиб В.М., Евланов Е.Н., Манукин А.Б., Ребров В.И. Высокочувствительный кварцевый акселерометр для измерения малых перемещений КА // Изв. РАН. Космич. исслед. 2004. Т. 42. № 1. С. 57–62.
Гусев Г.А., Казанцева О.С., Манукин А.Б., Матюнин В.П. Морской гиростабилизированный гравиметр с емкостным преобразователем частотного типа // Гравиинерциальные приборы и измерения. М.: ИФЗ АН СССР, 1985. С. 14–21.
Гусев Г.А., Манукин А.Б. Предельная чувствительность гравиинерциальных приборов при измерении квазистатических процессов // Физика Земли. 1985. № 9. С. 90–95.
Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Электродинамика сплошных сред. М.: Наука, 1992. 621 с.
Манукин А.Б., Казанцева О.С., Калинников И.И. Новый вариант высокочувствительного одноосного датчика сейсмоакселерометра // Сейсмич. приборы. 2018. Т. 54. № 4. C. 66–76.
Михайлов П.С., Конешов В.Н., Железняк Л.К., Соловьев В.Н. Методические приемы повышения точности при выполнении гравиметрических съемок на море // Тр. VI Международной научно-практической конф. “Морские исследования и образование (MARESEDU – 2017)”. 2017. С. 332–337.
Смитлз К.Дж. Металлы: Справочник. М.: Металлургия, 1980. 447 с.
Manukin А.B., Сhernogorova N.A., Sayakina N.F., Tonshev A.K. Improvement of the characteristics of the uniaxial seismometer // The Fourteenth Moscow Sol. Syst. Symp. October 9–13, 2023. Space research institute of RAS (IKI RAS). P. 11–12.