Сделать домашней|Добавить в избранное
 
 
» » » Устройство гравиметра, определение порога чувствительности гравиметра

Устройство гравиметра, определение порога чувствительности гравиметра

Автор: admin от 7-09-2015, 12:51

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ

ДОНЕЦКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ


Кафедра геоинформатики и геодезии



ОТЧЁТ

К лабораторной работе №8

ГРАВИМЕТР



Выполнила

Ст. гр

 

Проверил

Ковалёв К.В.


г. Донецк – 2012


1. УСТРОЙСТВО ГРАВИМЕТРА

Упругая кварцевая система состоит из трёх основных частей:

- чувствительного элемента;

- вертикального сейсмографа Голицына;

- измерительного устройства и приспособления для температурной компенсации.

Чувствительный элемент системы – астазированный вертикальный сейсмограф Голицына состоит из маятника, удерживаемого в равновесии силой закручивания нитей подвеса и упругой силы глазной пружины.

Главная пружина своим верхним концом крепится к основанию прибора, а нижним концом – к отростку маятника.

Измерительное устройство системы крепится к основанию прибора, а нижним концом – к отростку маятника.

Измерительное устройство системы состоит из рамки, которая вращается на нитях. На конце рамки имеется стержень, к которому прикреплена измерительная пружина. Верхний конец пружины прикрепляется к подвижному штоку измерительного устройства. Диапазонная пружина своим нижним концом прикреплена к отростку маятника, верхним концом – к подвижному штоку диапазонного устройства.

Приспособление для температурной компенсации состоит из металлической нити, которая прикрепляется верхним концом к станине, а нижним концом через вращающийся на нитях рычаг и тонкую кварцевую нить соединяется с подвижной рамкой температурного компенсатора.

В приспособление для температурной компенсации включена пружина компенсатора криволинейности. Нити подвеса маятника, измерительной и температурной рамок располагаются из одной прямой.

Принцип действия системы заключается в следующем: при изменении силы тяжести (например, при увеличении её) маятник будет отклоняться от первоначального положения равновесия до тех пор, пока силы, вызванные деформацией пружины и нитей подвесов маятника, не уравновесят силу тяжести.

Пружина – главная пружина – соединена с маятником таким образом, что при изменении силы тяжести возникает дополнительный упругий момент сил главной пружины, знак которого совпадает со знаком изменения силы тяжести. Поэтому очень небольшие изменения силы тяжести вызывают относительно большие деформации пружины и, следовательно, большие углы поворота маятника. Такие системы называются астазированными.

 

Основными частями гравиметра являются:

- измерительная часть;

- корпус с измерительной частью;

- футляр для транспортировки гравиметра.

Измерительная часть гравиметра состоит из:

- основания упругой системы;

- механизма управления упругой системы;

- теплозащитного столба;

- оптической системы.

Основание упругой системы представляет собой массивную цилиндрическую деталь, на которую снизу навинчивается кольцо, поднимающее защитный кожух кварцевой системы.

Механизм управления состоит из диапазонного и измерительного устройства, при помощи которых изменяется растяжение диапазонной и измерительной пружин, что приводит маятник в исходное положение. Чтобы обеспечить герметизацию основания упругой системы, подвижные штоки измерительного и диапазонного винтов заключается в сильфоны. Микрометрический винт измерительного устройства соединяется при помощи стержня со счётчиком оборотов, установленным на верхней панели средней части гравиметра.

Теплозащитный столб служит пробкой, закрывающей сосуд Дьюара сверху. Он состоит из пластмассового цилиндра, прикреплённого винтами к основанию упругой системы. Пространство между стенками цилиндра и трубами осветителя микроскопа и диапазонного ключа заполняется пенопластом.

Свет от осветителя, собранный конденсором в параллельный пучок, преломившись 2 раза на наклонных гранях призм, попадает в объектив микроскопа гравиметра. Проходя из одной призмы в другую, луч встречает на своём пути тонкий цилиндрический кварцевый стержень, приваренный к рычагу кварцевой системы.

Корпус гравиметра состоит из нержавеющего цилиндра, основания с тремя подъёмными винтами и кольца, к которому прикрепляется верхняя панель прибора.


2. 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.

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 таблице 1 приведены результаты измерений.

Таблица 1

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОРОГА ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ ГРАВИМЕТРА

Гравиметр ГНУ-КС № 689 Дата 29 марта 2012

С = - 6,581мГал/об Наблюдал: Красикова, Потоцкая

Записывал : Потоцкая, Красикова

Показание гравиметра

,

10-3об

7,205

7,182

7,174

7,173

7,181

7,170

7,173

7,177

7,180

7,171

7,181

7,183

7,185

7,181

7,170

7, 165

7,180

7,179

7,180

7,169

7,177

7,173

7,185

7,184

7,172

7,178

7,173

7,175

7,182

7,170


7,181

7,176

7,191

7,174

7,178

7,174

7,176

7,183

7,173

7,181

7,177

7,173

7,181

7,170

7,171


-28

+1

+5

+6

-10

+5

-2

+5

+8

-4

-1

-5

-8

+6

-1


[]=1207×10-6 об2




 

 

    Скачать с Depositfiles 
Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь.
Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо войти на сайт под своим именем.

Комментарии:

Оставить комментарий