15. Общее устройство и особенности работы кварцевых астазированных гравиметров. Их типы.

Разведочные полевые гравиметры – статические астазированные кварцевые (отеч. марки: ГАК-ПТ, ГАК-7Т, ГРК-1, ГРК-2,ГНУ/К-А,ГНУ/К-В,ГНУ/К-С) или металлические (ГМТ-1, ГМТ-2).

Гравиметр состоит из корпуса с чувствительной системой и работающими элементами и внешнего теплоизолирующего контейнера. Внешний контейнер представляет собой стальной цилиндр (кожух) с установочными винтами внизу. По дну и стенкам кожуха проложен слой теплоизоляции. В контейнер вставляется сосуд Дьюара – полый цилиндрический стакан с посеребренными двойными стенками. Корпус гравиметра, в котором установлены стойки для крепления кварцевой системы, представляет собой герметичный металлический стакан, из которого выкачан воздух.

Принцип измерений – компенсационный (сила упругости пружин).

Действие астазирующей пружины приводит к тому, что повышается чувствительность гравиметра: при небольших изменениях силы тяжести в результате нарушения равновесия маятник отклоняется на достаточно большой угол.

Кварцевые астазированные гравиметры основаны на принципе компенсации и мерой измеряемого приращения ускорения силы тяжести служит угол поворота микрометренного винта, натягивающего или ослабляющего измерительную пружину системы.

Для перевода показаний прибора в делениях шкалы микрометра в единицы изменения силы тяжести - миллигалы (мГл), используют переводной коэффициент - цену деления гравиметра С (т.е. значение в мгл, соответствующее одному обороту шкалы микрометренного винта).

Приращение силы тяжести между двумя пунктами наблюдений g вычисляют по формуле:

g = С(n₂-n₁), где n₁ и n₂ - отсчеты в делениях шкалы микрометра в пунктах 1 и 2. Цену деления гравиметра определяют при эталонировании (см. ниже).

Современные гравиметры типа ГАК позволяют измерять силу тяжести с точностью до 0,01 мГал. Они позволяют проводить только относительные измерения g, следовательно, для получения абсолютных значений силы тяжести необходимо привязываться к опорной гравиметрической сети. Такую увязку выполняют, как правило, многократными рейсами на вертолетах или автомашинах.

Гравиметры типа ГАК просты в обращении, время наблюдений на одном пункте 1-2 мин. Малая масса гравиметров (6-7 кг) позволяет использовать их в труднопроходимых районах.

Методика работ с гравиметрами и порядок наблюдений определяются двумя основными особенностями. Это наличие смещения нуль-пункта гравиметра (иногда говорят – сползание или дрейф нуля, по английски – drift) и то, что гравиметры измеряют приращение силы тяжести Δg от какого-то исходного (или опорного пункта) Для того, чтобы определить величину смещения нуля, при измерениях оператор должен систематически через указанное время проводить измерения на опорном пункте, на котором значение силы тяжести заранее определено с повышенной точностью.

В последнее время появились компьютеризированные гравиметры, позволяющие повысить точность измерений на порядок по сравнению рассмотренными. Можно обратить внимание на то, что дрейф нуля здесь составляет 0,02 мГал в день, что дает возможность при съемке обходиться без опорной сети, выставляя один опорный пункт в районе полевого лагеря.

Особенности кварцевых астазированных гравиметров:

По назначению:- наземные разведочные (ускодиапазонные),

- геодезические (широкодиапазонные),

- скважинные,

- донные.

Измеряют приращение силы тяжести Δg

относительно исходной (нулевой) точки

Время измерений на точке 2-3 мин.

Вес - 5-7 кг.

Диапазон измерений (Д) – от 80 до 500 мгл

Погрешность единичного измерения:

1 класса (А) – 0,02 мгл за 4-5 часов (порог чувствительности – 0,01мгл, Д=80-100 мгл)

2 класса (В) – 0,03 мгл за 3-4 часа (порог чувствительности – 0,02мгл, Д=100-150 мгл)

3 класса (С) – 0,06 мгл за 3-4 часа (порог чувствительности – 0,03мгл, Д=150-250 мгл)

Основные недостатки:- хрупкость (чувствительность к ударам),

- наличие смещение нуль пункта (drift)?

- необходимость эталонирования 2 раза в год.

_______________________________________________________________________________________