- •Вступ історія розвитку гpabimetpiї. Гравіметричні роботи в україні
- •Гравіметричні пункти, які визначені в Україні до 1914 року
- •1.2 . Прискорення сили ваги і її потенціал
- •1.3. Другіпохідні потенціалу прискорення сили ваги
- •1.6 Нормальне гравітаційне поле землі
- •1.7 . Аномальне гравітаційне поле Землі
- •Розділ 2 абсолютні вимірювання прискорення сили ваги
- •2.1 Теорія коливання фізичного маятника
- •2. Маятниковий метод абсолютних вимірювань прискорення сили ваги
- •2.З.Точність абсолютних визначень маятниковим методом
- •Балістичний метод абсолютних вимірювань прискорення сили ваги
- •Прилади для абсолютних визначень балістичним методом
- •Розділ 3 динамічний метод відносних вимірювань прискорення сили ваги
- •Основи маятникового методу
- •Поправка за амплітуду коливань
- •Поправка за температуру
- •Поправка за густину навколишнього середовища
- •Поправка за частоту кварцового генератора
- •Поправка за співхитання штатива. Метод Венінга-Мейнеса
- •Віілив електричного і магнітного полів, мікросейсм, нахилу маятника на період коливання маятника
- •Методи вимірювання періоду і амплітуди коливання маятника
- •Маятникові прилади для відносних вимірювань прискорення сили ваги
- •Програма спостережень на пункті і обробка їх результатів
- •Оцінка точності гравіметричного зв’язку, виконаного маятниковими приладами
- •Розділ 4 відносні вимірювання прискорення сили ваги статичними гравіметрами
- •Загальні відомості про статичні гравіметри
- •Класифікація гравіметрів
- •Теорія механічних гравіметрів. Чутливість гравіметра
- •Вплив нахилу гравіметра
- •Вплив магнітного і електричного полів і мікросейсмічних коливань грунту
- •Дослідження, регулювання і визначення основних характеристик гравіметрів
- •4.7.1. Регулювання оптичної системи
- •4.7.2. Регулювання рівнів на мінімум чутливості до кута нахилу
- •4.7.3. Контроль чутливості гравіметра
- •4.7.4. Визначення часу стабілізації відліку
- •4.7.5. Еталонування гравіметрів
- •Еталонування гравіметрів на полігоні
- •Еталонування гравіметрів методом нахилу
- •Еталонування гравіметрів методом навішування додаткових тягарців
- •Розрахунок діапазону вимірювань і ного зміни
- •4.8. Методика вимірювань статичними гравіметрами
- •4.9. Сучасні типи статичних гравіметрів
- •Кварцові гравіметри Уорден, Шарп, Содін
- •Металеві астазовані гравіметри Північна Америка” і Лаксоста-Ромбері
- •Теорія гравітаційного варіометра
- •5.2. Будова гравітаційних варіометрів.
- •5.4. Про можливість вимірювання вертикального градієнта сили ваги
- •8.1. Види гравіметричного знімання
- •8 2.0Порні і рядові гравіметричні мережі
- •8.3. Оцінка точностігравіметричного зв’язку при багаторазових групових вимірюваннях
- •8.4. Способи врівноважування опорних гравіметричних мереж
- •8.5. Обчислення аномалій сили ваги
Поправка за густину навколишнього середовища
Навколишнє середовище, яке оточує маятник, значно впливає на його період коливання. Зміна періоду коливання є пропорційною до густини атмосфери і обумовлена такими причинами: зменшується вага маятника згідно з законом Архімеда, маса маятника збільшується за рахунок сили молекулярного тертя. А це приводить до зміни періоду коливання маятника і відповідно зміни сили ваги. Щоб одержати період коливання Т0 в безповітряному середовищі, в виміряний період Т вводять поправку
(3.20)
де:
А’ -барометричний коефіцієнт маятника, який для півсекундного маятника А' =6 10-5.
(3.21)
Р - атмосферний тиск в мб,
f- тиск водяної пари в мб,
t- температура повітря в °С.
Якщо вимірювання виконують сучасними вакуумними маятниковими приладами, то зручно приводити результати спостережень до умовного сталого тиску Р0
(3.22)
де:
Р - залишковий атмосферний тиск в мб.
Барометричний коефіцієнт А для півсекундногокварцово-металічного маятника складає в межах ( 4-10 ) 10-8с/мб.
Поправка за частоту кварцового генератора
При вимірюваннях періоду коливання маятника використовують кварцовий годинник, а масштаб часу задається стандартом частоти кварцового генератора. Його частота не є сталою, а має віковий і періодичний хід. Якщо реальна частота f відрізняється від еталонно f0. то до виміряного періоду вводять поправку
, (3.23)
де
(3.24)
Реальну частоту кварцового генератора порівнюють з еталонною за допомогою електронного осцилографа, тоді частоту генератора знаходять за допомогою фотоелектронного реєстратора. Стандарт частоти контролюють з точністю 2 10 -8 .
Поправка за співхитання штатива. Метод Венінга-Мейнеса
Штатив маятникового прилала деформується під тиском маятника. Тиск, направлений по лінії, яка перпендикулярна до осі підвісу і проходить через центр ваги маятника. Зміщення штатива, зумовлене вертикальною складовою тиску, при малих амплітудах можна вважати сталим. Горизонтальна складова змінюється від нуля до деякої величини при максимальному відхиленні маятника і завжди направлена в бік відхилення маятника. В результаті відбувається паралельне зміщення в горизонтальній площині осі підвісу і маятника в той та інший бік у такт коливанням маятника. Це явище називається співхитанням штатива. Для редукції виміряного періоду коливання Т до періоду Т0, коли штатив маятникового приладу є абсолютно стійким, вводять від'ємну поправку за співхитання штатива
(3.25)
Ідея цього методу полягає в тому, що на одній підставці здійснюють коливання в одній вертикальній площині два практично ізохронних маятники. Фотографічним методом реєструється різниця амплітуд і фаз цих маятників, які будуть вільними від збурюючих прискорень.Запишемо рівняння збуреного руху для двох маятників 1 і 2.
, (2.23) 36
, 36
, (2.24) 36
, 36
, 36
Звідки: 36
49
53
4
∆g=k(S2-S1). 14
де: 80
Залежність між зміною сили ваги і зміною відліку можна приблизно виразиш рівнянням квадратної параболи 83
12-призма. 90
3
Δg=g-γ0+0.3086Hγ (8 44) 149
Δg=g-[γ0-0.3086(Hγ-h)] (8 49) 150
2Пf(δ-δв)h (8.55) 152
де. 152
ΔgБ=Δgвп+2Пf(δ-δв) (8.56) 153
(3.26)
_
де:
-горизонтальні прискорення.
Припустимо, що Т1 = Т2 і l1 =l2, і позначимо через Тоді
(3.27)
буде рівнянням незбуреного руху різницевого маятника, кут елонгації якого дорівнює ,тобто виключається вплив горизонтальних прискорень. Цей маятник називають фіктивним aбо неіснуючим. Кут елонгації фіктивного маятника реєструється з допомогою оптичної схеми (див. рис. 11).
Промінь світла від джерела А, відбившись від дзеркала маятника 1, падає на нерухоме дзеркало, на дзеркало маятника 2 і пізніше надходить до реєстратора В. Цей реєстратор фіксує незбурену синусоїду, за якою визначають період коливання фіктивного маятника.