Маятникові прилади для відносних вимірювань прискорення сили ваги
Перші маятникові прилади (Паррот-1829, Штернек-1881), призначені для відносних вимірювань сили ваги, були такими, що для одного визначення прискорення сили ваги з точністю 2-5 мГал необхідно було затратити часу від 6 до 15 годин. Така низька точність пов’язана головним чином із невисокою точністю визначення інтервалів часу. В 40-50-х роках нашого століття були сконструйовані і розроблені маятникові прилади високої точності, які використовувалися для створення еталонних вихідних пунктів при розвитку опорних мереж. Точність вимірювань приросту сили ваги складає 0.03-0.08мГал сучасними маятниковими приладами за час спостереження 1-1.5 години. Маятники конструюють такими, щоб була дотримана основна вимога при відносних вимірюваннях сили ваги - незмінність зведеної довжини. Кожен маятниковий прилад складається з таких основних частин:комплекту маятників, штатива і оптичної системи, стандарту частоти (кварцові генератори), реєстратора і пульту управління, вакуумного насоса, пристрою для вимірювання тиску і температури. Коливання маятників спостерігають методом Венінг-Мейнеса, використовуючи як мінімум два маятники. Маятник являє собою кварцовий стержень з металевим тягарцем на нижньому кінці у формі двох зрізаних конусів, з’єднаних нижніми основами, та головки з призмою і дзеркалом. Маятниковий штатив має площадки із твердого матеріалу (агат, сталь), на які опираються ножі маятників під час коливання, аретирні пристрої, пристрої для задання маятникам однакових амплітуд і для синхронного пуску маятників у протилежних фазах. Штатив накривають теплоізоляційним ковпакохі, всередині якого підтримуються незмінні умови температури і атмосферного тиску. Оптична система складається із освітлювача, об'єктива і оптичного містка, який розміщений на рівні дзеркал маятників. Після відбиття від дзеркал маятників світловий потік фокусується на діафрагмі приймача. Для контролю тривалості серії коливань використовується робочий кварцовий генератор, хід якого контролюється стандартом частоти. В реєстраторі синхронно фіксуються коливання маятників і міток часу, які задаються робочим генератором. За його показами знаходять період і амплітуду маятника.
В різних країнах світу в даний час розроблені і знайшли широке використання маятникові прилади. До них належить американський маятниковий прилад з кварцовими маятниками, Кембриджський прилад з інварними маятниками, німецький чотиримаятниковий прилад фірми “Асканія”, канадський маятниковий прилад, лвомаятниковий прилад “Агат”, виготовлений у колишньому СРСР. Середня квадратична помилка вимірювання складає 0.05-0.С6мГал. яку можна зменшити до 0,02мГал, збільшуючи кількість вимірювань. Маятникові прилади майже не використовують при гравірозвідувальних роботах, які поступаються статичним гравіметрам точністю, продуктивністю роботи і габаритами. Маятникові прилади мають переваги в порівнянні з статичними гравіметрами, особливо коли створюється опорна гравіметрична мережа, а також при дослідженні варіацій гравітаційного поля з часом.
Рис.12.3агальний
вигляд маятникового приладу “Агат”
1-кварцові
генератори, 2-маятниковий штатив
3-силовий блок, 4-табло кількості коливань
маятника N. 5-табло числа міток часу Q,
6-пульт управління і реєстратор, 7-рівні,
8-фотоелектронний реєстратор