Определение положения минимальной чувствительности к наклону

Перед началом работ фиксируем температуру, время фиксируем в начале каждого измерения. Измерение состоит из трех отсчетов. Измерения производим после каждого поворота подъемного винта ( в нашем случае 0(прибор отгоризонтирован) 0.2; 0.5; 1.0;1.5 оборота, наклоняя прибор влево и вправо). Расхождение между отсчетам и в измерении не должны превышать 0.008 об. изм. винта. После вычисляем среднее значение для каждого измерения.

Далее строим график , где осями будут обороты подъемного винта β и обороты измерительного винта S, наносим полученные средние измерения в виде точек, строим параболу. Значение β, при котором значение S минимально и будет являться положением минимальной чувствительности.

30. Современные автоматизированные гравиметрыизмерение

Разработанные в настоящее время лазерные гравиметры, называемые баллистическими, обеспечивают значительно большую точность измерений. Принцип действия лазерного гравиметра основан на измерении ускорения g свободно падающего тела, которое установлено в вертикальном плече лазерного интерферометра.

В качестве свободно падающего тела обычно используют трипельпризму, которая имеет в вершине магнитный наконечник и удерживается в верхней части вертикального плеча интерферометра с помощью электромагнита. Такая призма малочувствительна к разворотам.

 

Рис. 1.10. Оптическая схема лазерного баллистического гравиметра

Лазерный гравиметр работает следующим образом. Световой пучок от лазера расщепляется светоделительной поверхностью 1 призмы 2 на два пучка — А и В. Пучок А направляется на неподвижную призму 4, от которой отражается и направляется назад вдоль пути AR параллельно своему начальному направлению. Отражаясь от светоделительной поверхности 1, пучок AR попадает на вход приемного устройства.

В свою очередь пучок В, отражаясь от свободнопадающей призмы 3, возвращается назад по пути BR и также попадает на вход приемного устройства, где смешивается с пучком AR. Из-за движения призмы 3 светлые и темные полосы интерференционной картины перемещаются, и приемное устройство регистрирует импульсы , которые используются для определения абсолютного значения g.

Путь, пройденный свободно падающей призмой 3, определяется числом полос. Если начальная скорость неизвестна, то измерения выполняют в течение двух временных

 интервалов τ1 и τ2, имеющих одно и то же начало отсчета, причем τ2 выбирают обычно вдвое большим, чем τ1. Значение g вычисляют по формуле:

 

где λ — длина волны света; N1 и N2 — число полос, сосчитанных соответственно за временные интервалы τ1 и τ2.

Для уменьшения влияния вращения призмы 3 устройство конструируют таким образом, чтобы его центр тяжести совпадал с оптическим центром. Для исключения влияния трения воздуха призму 3 помещают в вакууммированную камеру, укрепленную на основании, где установлены лазер, светоделительная призма 2, приемное устройство и неподвижная призма 4.

В некоторых типах лазерных гравиметров, чтобы учесть влияние движений земной коры, неподвижный уголковый отражатель монтируют на сейсмометре. В результаты измерений вводят поправку на высоту, на которой производят измерения, а также учитывают электрические и магнитные силы (в частности, от катушек сейсмометра), стабильность длины волны излучения лазера и номинальную точность измерения времени. Кроме того, необходимо учитывать поправку на доплеровский сдвиг лазерного излучения, которая имеет относительную величину порядка 3 10^-8 и может быть найдена из выражения:

где v₀ — скорость уголкового отражателя в начальный момент измерений.

Как уже отмечалось, точность измерения современными баллистическими гравиметрами достигает 0,001-0,01 мГал.

 

 

Гравиметр СG-5 AutoGrav

Одним из наиболее распространенных приборов является гравиметр СG-5 AutoGrav, который является новейшим обновлением ранее выпускавшегося гравиметpa СG-3 AutoGrav.

Это высокоточный (1 мкГал) и самый легкий из автоматических гравиметров, обеспечивающий автоматическое выравнивание прибора и автоматическую диагностику после включения питания. Личные ошибки наблюдателя при измерениях полностью исключаются, так как прибор полностью автоматизирован.

Процессор позволяет вводить в реальном времени программные поправки за долговременный дрейф, уменьшая его до менее чем 0,02 мГал/день; коррекцию за рельеф; компенсировать измерения за ошибку наклона датчика; автоматически высчитывать поправки за приливы к каждому измерению в реальном времени; за счет использования высокоэффективного фильтра удалять большой микросейсмический шум. СG-5 может выдерживать удар больше чем 20 G, и изменение показаний гравиметра будет не больше, чем на 5 мкГал. Кварцевый датчик СG-5 AutoGrav абсолютно не чувствителен даже к сильным колебаниям магнитного поля Земли. Коэффициент магнитного поля — менее чем 0,15 микрогал/Гаусс.

Гравиметр CG-5 AutoGrav является новейшим обновлением фактического отраслевого стандарта - гравиметра CG-3 AutoGrav .

Новые технологии, примененные в CG-5 AutoGrav

Надежный сенсор высшего качества

Превосходное подавление помех (шумов)

Самый легкий из всех автоматических гравиметров

Быстрый USB & RS-232 порт

Стандартная точность - 1микрогал

Надежные батареи

Гибкие форматы данных

· Большой графический VGA дисплей

· 27-ми клавишная клавиатура

· Автоматическое выравнивание прибора

· Коррекция за рельеф в реальном времени

· Автоматическая диагностика прибора после включения питания

Применение

· Разведка минералов

· Геологическое картирование

· Вулканология

· Разведка нефти и газа

· Инженерные работы

· Региональные исследования гравитации