5.2. Будова гравітаційних варіометрів. Техніка спостережень з варіометрами і градієнтометрами. Визначення їх сталих

З гідно з теорією гравітаційного варіометра, його конструкція повинна забезпечувати можливість встановлення крутильної системи в різних азимутах і з достатньою точністю відраховувати кут повороту коромисла навколо вертикальної осі. Варіометри і градієнтометри мають вертикальну вісь, навколо якої обертається прилад Ця вісь закріплюється до підставки, на якій є нівелірні гвинти і рівні, з допомогою яких вісь встановлюють у вертикальне положення Для вимірювання кута закручення нитки на коромислі встановлено дзеркало В середині корпусу варіометра закріплене нерухомо інше дзеркало. Перед цими дзеркалами знаходиться лінза і джерело світла, яке розміщене від лінзи на віддалі, рівній фокусній віддалі F. На такій віддалі від лінзи знаходиться шкала або фотопластинка, на якій реєструється положення променів, відбитих від дзеркал. Відбитий від дзеркал паралельний пучок падає на шкалу або фотопластинку у вигляді світлових точок Очевидно, що при повороті дзеркала коромисла світлова точка переміщується на шкалі або фотопластинці Тоді

(5.13)

де

n₀і n-відліки за шкалою, які відповідають положенню коромисла до і після повороту на кут (ϑ-ϑ₀),

D - оптичний важіль.

Тривалість спостережень з варіометром залежить від періоду коливань коромисла, який визначається чутливістю приладу Скоротити тривалість спостереження можна, якщо значно знизити чутливість варіометра, застосувати більш точні методи реєстрації, а також використати в варіометрах не одну, а декілька (дві) крутильні системи.

Будь - який варіометр складається із трьох частин У верхній частині розміщені крутильні системи, які помішають у спеціальний корпус на певній висоті від поверхні Землі, а також елементи оптичної схеми (фотокамера) В середній частині розміщені годинниковий механізм і автоматичний пристрій для орієнтування верхньої частини в заданому азимуті Нижня частина являє собою масивний штатив Градієнтометри не мають автоматичних пристроїв для переведення із одного азимута в інший, а час спостережень з градієнтометром невеликий, і цю операцію виконує сам спостерігач Відліки візуально знімають із шкали приладу Чутливі системи варіометрів і градієнтометрів виготовляють із металу нитка підвісу із вольфраму або платино-іридієвих сплавів, коромисло із легкого немагнітного металу (латунь, алюміній, дюралюміній), а тягарець із свинцю або вольфраму Для захисту від коливання температури чутливу систему поміщають у футляр, який виготовляють із декількох шарів теплої ізоляційного матеріалу

В даний час існує біля 3О моделей гравітаційних варіометрів Найбільше практичне застосування одержали варіометри ВГ-1, Е-60, БГ-63, градієнтометр ГРБМ-2. Варіометр ВГ-1 є одним із досконалих приладів, який має фотографічну реєстрацію вимірювань і пристрій для автоматичного переводу азимута. Прилад має дві крутильні Б-подібні системи, які повернуті на 180° одна відносно іншої. Час заспокоєння коромисла - 15 хвилин, а похибка вимірювань (2-3) Етвеша. Загальний вигляд варіометра ВГ-1 показаний на рис. 29.