7. Віілив електричного і магнітного полів, мікросейсм, 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 /7 виражається залежністю

(3.28)

Для півсeкундного маятника (Т=0.5с), якщо похибка T_ =0,2510 ^-8с, тоді допустимий кут нахилу площини коливань  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 зміни прискорення сили ваги.

7. Методи вимірювання періоду і амплітуди коливання маятника

Період коливання маятника треба визначати з похибкою (10 ^-8 -10^-9) с, а амплітуду з точністю 1’’. Лічильник маятникового приладу служить для вимірювання періоду і амплітуди коливань маятників. Існують три методи спостереження за періодом коливань маятника: візуальний, фотографічний і фотоелектричний. При візуальному методі стежать за положенням світлових відблисків, які посилаються хронометром до дзеркала маятника. Як правило, періоди маятників дещо більші або менші півсекунди, то тоді положення відблиска весь час змінюється. Якщо в деякий момент часу відблисок знаходиться на нитці зорової труби, то він повернеться лише через ціле число коливань. Якщо інтервал часу (інтервал збігу) між двома проходженнями відблиска через горизонтальну нитку поля зору труби лічильника єс секунд, то маятник здійснить 2с+-1 коливань, в залежності від того, більший чи менший від півсекунди його період. Тоді період коливань маятника визначається

(3.29)

Цей візуальний метод (метод збігу) є ноніусом часу, за допомогою якого можна підвищити точність визначення періоду коливання. Але візуальний метод використовувався раніше, і сьогодні він має лише історичне значення.

При фотографічній реєстрації підвищується точність вимірювання періоду коливання маятника, але витрачається значний час на обробку результатів спостережень. Якщо візуальний метод практично не використовується в сучасних маятникових приладах, то фотографічний в даний час має також обмежене застосування.

Найбільш широкого використання в різних державах світу одержали маятникові прилади з фотоелектронною реєстрацією періоду і амплітуди коливання. Суть цього методу полягає в тому, що перетворений світловий імпульс від маятника в електричний надходить до електронного пристрою, з допомогою якого здійснюється керування роботою двох схем. Одна схема підраховує суму коливань кварцового генератора частоти f, а друга фіксує кількість коливань маятника. Для визначення періоду коливання маятника використовується співвідношення

(3 30)

де:

Q -кількість коливань кварцового генератора,

N -кількість коливань маятника.