33. Принципиальная схема и работа со статическими гравиметрами

Класс механических гравиметров ( ГАГ, ГНУ, ГМПШ и т.д. ) основан на статическом методе относительных измерений ускорения силы тяжести. В их устройстве использован принцип вертикального сейсмографа Голицина.

В самых общих чертах схема устройства рассматриваемых гравиметров заключается в следующем. На тонкой горизонтальной нити подвеса (рис.1) укреплен рычаг с грузиком на конце (маятник).

Рис.1.1. Принципиальная схема механического статического гравиметра.0 — неподвижный индекс на шкале, совмещенный с подвижным индекса от маятника в момент отсчитывания. Маятник удерживается в горизонтальном положении с помощью натяжения главной пружины, прикрепленной нижним концом к отростку маятника, и силой закручивания нити подвеса маятника.При изменении силы тяжести маятник отклоняется от горизонтального положения, занимаемого им при , изменяя натяжение главной пружины и силу закручивания нити подвеса до тех пор, пока момент силы тяжести не уравновесится моментами упругих сил главной пружины и закручивания нити подвеса.При измерениях используется нулевой или компенсационный способ, согласно которому маятник возвращают в горизонтальное положение введением в систему дополнительного момента сил, компенсирующего изменение момента силы тяжести и являющегося мерой изменения ускорения силы тяжести.

34. Исследование уровней гравиметра. Установка гравиметра на минимум чувствительности к наклону.

Установка гравиметра на минимум чувствительности к наклону (исследование уровней).

Порядок исследования по установке уровней на минимум чувствительности к наклону основан на следующих соображениях.

Гравиметр нивелируют подъёмными винтами по двум цилиндрическим уровням, укреплённым на верхней панели прибора.

Продольный уровень установлен параллельно оси маятника; ось этого уровня параллельна также изображению подвижного индекса маятника в поле зрения окуляра. Пузырёк продольного уровня приводят в нуль-пункт с помощью одного подъёмного винта. Поперечный уровень расположен параллельно нити подвеса маятника и линии, соединяющей два других подъёмных винта.

Если уровни установлены правильно, то после приведения пузырьков в нуль-пункт плоскость, образованная нитью подвеса и осью маятника (при совмещении с нулевым штрихом в поле зрения окуляра) займёт горизонтальное изображение.

В таком случае отсчёт по гравиметру будет соответствовать величине измеряемого приращения силы тяжести, а чувствительность гравиметра к наклону являться минимальной.

Если во время наблюдений с гравиметром уровни установлены неправильно и плоскость, проходящая через ось и нить подвеса маятника, после совмещения индексов будет наклонена на угол β к горизонту, то в результат измерений войдет погрешность ∆q, которая уменьшит истинное значение силы тяжести на величину, равную

,

Где q₀ – приближённое значение силы тяжести в пункте наблюдения.

1. Исследование поперечного уровня:

- устанавливаем гравиметр на прочное основание и выводим пузырьки уровней на середину при помощи подъёмных винтов. Замечаем положение условного нуля подъёмных винтов (отсчёты по подъёмным винтам при положении пузырьков на середине);

- микрометрическим винтом выводим индекс маятника на нулевой штрих шкалы и берём отсчёт по гравиметру;

- вращая в противоположные стороны подъёмные винты, контролирующие поперечный уровень, наклоняем гравиметр вправо на 0,1 оборот по каждому из винтов, выводим индекс маятника на середину и берём отсчёт по гравиметру. Продолжаем постепенный наклон гравиметра через 0,1 оборот до полного оборота подъёмного винта, сопровождая каждый наклон отсчётом по гравиметру. (прямой ход);

- выполняем обратный ход, который заключается в постепенном возвращении гравиметра в исходное положение с помощью обратного вращения подъёмных винтов через 0,1 оборот, сопровождающегося отсчетами по гравиметру;

- аналогично выполняем прямой и обратный ходы при наклоне гравиметра влево;

- величины наклонов и соответствующие им отсчёты по гравиметру оформляются виде таблицы. По данным исследования строится график.

Анализ графика и юстировка уровня

При правильно установленном уровне вершина параболы должна соответствовать отсчёту по гравиметру при положении пузырька уровня на середине. Если вершина параболы смещена относительно оси симметрии, то уровень нуждается в юстировке (в нашем случае юстировка не требуется).

Исследование продольного уровня:

Исследование продольного уровня и его юстировка выполняется аналогично поперечному уровню. Отличие в том, что наклон гравиметра по направлению продольного уровня осуществляется с помощью третьего подъёмного винта через 0,1 оборот.