3. 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 / відрізняється від еталонної /о, то до виміряного періоду вводять поправку

А Т_г = тЦг, (3.23)

де

а/= /-/<,. (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.

3. Поправка за співхитання штатива.

Метод Венінга-Мейнеса

Штатив маятникового прилада 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 сг за співхитання штатива

То=Т-сг.

(3.25)

Ця поправка <т визначається за зміною амплітуди або періоду двох однакових маятників, які коливаються в одній площині. Її величина на фундаментальних стовпах складає (200-500)і0'⁸с, а для грунту може досягати 1000І 0'⁸с. Відомо декілька методів визначення поправки а. Але вплив співхитання штатива можна повністю виключити методом спостережень, запропонованим голландським вченим у 20-х роках XX століття Венінг- Мейнесом.

де:

¥ 2

8 -горизонтальні прискорення. Припустимо, що Tj = Т? і І_] Тоді

Ух +

(3.26)

8 о

+ —V2

V

= 0.

— І позначимо через <р=у/_}-у/2

ф + — а> ~ 0,

І

(3.27)

буде рівнянням незбуреного руху різницевого маятника, кут елонгації якого дорівнює (р- тобто виключається вплив горизонтальних прискорень. Цей маятник називають фіктивним обо 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.

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 маятниісів, які будуть вільними від збурюючих прискорень. Запишемо рівняння збуреного руху для двох маятників І і 2.

в

2

Puc.l 1. Оптична схема реєстрації

3. Вплив електричного і магнітного полів, уіікросейсм, нахилу маятника на період коливання маятника

Як було відзначено вище, маятники виготовляють з матеріалу (кварц, інвар або метал) з малим температурним коефіцієнтом розширення. Але на такий кварцовий або інварний маятник істотно впливає оточуюче електричне і магнітне поля, що приводить до похибки гравіметричного зв’язку в декілька десятків мікроГал. Для зменшення впливу електромагнітного поля застосовують екранування і вилучення електростатичних зарядів у самому маятниковому приладі.

Експериментальні дослідження впливу мікросейсм на коливання маятника вивчені недостатньо і систематичні похибки можуть досягати 0.1 мГал, зумовлені цим ефектом.

Вплив нахилу маятника на вимірюваний період коливання проявляється тоді, коли площина його коливань не строго вертикальна. Зміна періоду коливання маятника при нахилі площини коливання на кут /? виражається залежністю

(3.28)

Для півсекундного маятника (Т=0.5с), якщо похибка Л7д =0,25-10 ⁸ с, тоді допустимий кут нахилу площини коливань [і буде

Щоб забезпечити це, необхідно застосувати півмінутний рівень.

Крім цих факторів, на виміряний період впливає зміна форми леза маятника. В результаті відносних маятникових визначень вводять поправку за припливні змити прискорення сили ваги.