Определение порога чувствительности гравиметра

    Скачать с Depositfiles 

Лабораторная работа

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОРОГА ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ ГРАВИМЕТРА


Общие сведения.

При детальных гравиметрических съемках, создании опорной гравиметрической сети, при исследованиях на геодинамических полигонах требуется измерять приращения силы тяжести гравиметрами с ошибкой 0,02-0,06 мГал, а с группой гравиметров — ошибкой 0,01 мГал (1.10-8g) и даже еще меньше.

Точность измерений зависит от класса точности и характеристик гравиметра, опытности наблюдателя и от условий наблюдений в гравиметрической рейсе (длительность рейса, температурный режим, условия транспортировки).

Номинальная точность отсчета по гравиметру 0.001 оборота микрометренного (измерительного) винта, т.е. 0,005-0,010мГал. Реальная точность отсчета, называемая порогом чувствительности, зависит от механической чувствительности упругой системы, от опытности наблюдателя, а такте от целого ряда инструментальных ошибок. Инструментальные ошибки зависят, в свою очередь, от постоянства упругих свойств чувствительной системы, качества изготовления микрометренного винта, регулировки оптической системы и отсчетного, устройства. Упругое последействие в чувствительной системе, люфт, тугой или неравномерный ход измерительного винта, нерезкое изображение рычага в поле зрения сильно сказываются на величине порога чувствительности.

Порог чувствительности может значительно различаться даже в гравиметрах одного класса точности. В высокоточных гравиметрах ГНУ-КВ, ГНУ-КС он должен составлять 0,01-0,02 мГал.

Определив порог чувствительности, можно сделать предварительное заключение о пригодности гравиметра для полевых работ.

Цель лабораторной работы — получить навык наблюдений с гравиметрической аппаратурой, требующей внимательного и аккуратного обращения, и определить порог чувствительности астазированвого гравиметра типа ГНУ-КС (гравиметр наземный, узкодиапазонный, кварцевый, класса С).

Порядок наблюдений и обработка

Для определения порога, чувствительности нужно получить надежный статистический материал, т.е. достаточно большую серию отсчетов S по гравиметру.

Отсчет берут после того, как с помощью микрометренного винта тщательно совместят изображение рычага (индекс) гравиметра с нулевым делением окулярной шкалы. Наведение всегда завершают вращением винта по часовой стрелке, добиваясь, чтобы индекс был неподвижен. Если в момент отсчета индекс совершает даже небольшие колебания, точность наблюдений будет невысокой.

После каждого отсчета микрометренный винт поворачивают против часовой стрелки на 1/4 — 1/3 оборота. В журнале отсчеты записывают; по три в строчке.

Оценка порога чувствительности по отклонениям отсчетов от среднего для всей серии не будет правомочной из-за смещения нуль-пункта, которое содержит как регулярную, так и периодические составляющие. В примере наблюдений смещение нуль-пункта проявляется в постепенном уменьшении отсчетов.

Чтобы выделить случайные вариации, отсчетов, надо исключить ход нуль-пункта гравиметра. Считая ход нуль-пункта неизменным для каждых трех отсчетов серии наблюдений, найдем по ним отклонения второго (среднего) отсчета от полусуммы крайних:

Величины  выражены, как и отсчеты, в оборотах микрометренного винта.

Порог чувствительности найдем как среднее квадратическое значение  из N определений:

Чтобы величину g определить достаточно надежно, нужно получить не менее 10 значений . В примере (см. таблицу) определение g сделано по 15 значениям , для чего взято 45 независимых отсчетов по гравиметру.

Пример наблюдений и обработки

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОРОГА ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ ГРАВИМЕТРА

Гравиметр ГНУ-КС № 689 Дата 4 декабря 1998 г.

С = — 6.581 мГал/обНаблюдал Ковалев К.,

Записывал Литвинская Е.

Показание гравиметра

,

10-3об

5.657(1)

5,660(2)

5,650(3)

+6

5.659(4)

5,661(5)

5,657

+3

5.666

5,648

5,652

-11

5.657

5,654

5,649

+1

5,645

5,651

5,645

+6

5,641

5,641

5,647

-3

5,640

5,645

5,636

+7

5,621

5,628

5,631

+2

5,623

5,632

5,629

+6

5,625

5,628

5,638

-4

5,626

5,617

5,627

-9

5,623

5,626

5,621

+4

5,620

5,613

5,618

-6

5,623

5,616

5,617

-4

5,615

5,624

5,618(45)

+8

             

 

                                          []=507 10-6 об2