超导重力仪器机械设计与相关性能测试

摘要

本文的工作是超导重力梯度仪原型机的机械设计及其安装，并设计搭建了仪器的标定装置。
　　本文首先介绍超导重力梯度仪的测量原理，然后根据原理设计了超导重力梯度仪样机的机械结构，主要包括探头、超导线圈支撑部件和超导电路屏蔽盒。仪器的整个结构是轴对称式的，并且两个加速度计分别安装于屏蔽盒的上下两侧，这样的布置方式使得仪器的结构更加紧凑。
　　超导线圈的安装是超导重力仪器中的一个关键步骤。本文将在第4部分介绍线圈安装的方法及具体的操作流程。
　　为了测试超导重力仪器的性能，设计并搭建了标定装置。它通过把两个旋转的圆柱形铅块安放在装有超导重力仪器的杜瓦平台下方，旋转的铅块可以提供周期性变化的峰峰值为2ng重力信号和200E的重力梯度信号。对标定装置是与仪器的安放平台进行了振动隔离处理，以减小标定装置运转对仪器测试的影响。

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1 绪 论

1.1重力梯度测量的背景以及意义

1.2超导重力梯度仪的发展现状

1.3本文主要研究内容

2 超导加速度计及单轴超导重力梯度仪测量原理

2.1重力及重力梯度的概念

2.2重力梯度的差分测量原理

2.3单轴差分式超导重力梯度仪的测量原理

2.4本章小结

3 超导重力仪器的机械结构设计

3.1超导加速度计的机械结构设计

3.2超导重力梯度仪的机械结构设计

3.3本章小结

4 曲面线圈的压制与性能测试

4.1曲面线圈压制方法

4.2曲面线圈压制步骤

4.3压制实验结果分析

4.3本章小结

5 超导加速度计标定装置的设计及性能测试

5.1重力梯度标定装置计算

5.2重力梯度标定装置的结构设计及安装调试

5.3本章小结

6 全文总结与展望

致谢

参考文献

附录