Статистические гравиметры.

В практике гравиразведки применяются в основном статические гравиметры. Они основаны на компенсации силы тяжести силой упругости пружины или силой кручения нити. Гравиметры служат лишь для относительных измерений ускорения силы тяжести. Абсолютное значение в i-той точке получают, суммируя известное на исходной точке и измеренное приращение ускорения силы тяжести между i-той и исходной точками.

В гравиметрах 1-го рода мерой изменения ускорения силы тяжести служит изменение длины пружины, один конец которой закреплен, а к другому подвешен груз массой m (рис. 1.8, а). Равновесие в этом случае достигается при , где - длина пружины, - коэффициент упругости пружины. Проведя измерения на опорной точке , получим Аналогично в i-той точке будем иметь . Тогда приращение силы тяжести между этими точками можно рассчитать по формуле

а	б
Рис.1.8 Пружинная (а) и крутильная (б) системы гравиметров

Схема чувствительной системы гравиметра 2-го рода представлена на рис. 1.8, б. Здесь рычаг с грузиком крепится к горизонтальной упругой нити и под воздействием силы тяжести наклоняется, закручивая нить. С помощью измерительных пружин с микрометрическим винтом грузик выводится в горизонтальное положение. Переходя на другую точку, под воздействием приращения силы тяжести грузик отклоняется. Для вывода его в горизонтальное положение вновь необходимо использовать измерительную пружину, а на микрометрическом винте по специальной шкале взять отсчет Отсюда где - цена деления прибора, зависящая от его конструктивных особенностей.

Для повышения точности гравиметров применяется астазирование, т.е. искусственное увеличение чувствительности. Это достигается за счет того, что упругая система устанавливается в положение, близкое к неустойчивому, благодаря чему, небольшие изменения ускорения силы тяжести вызывают большие изменения отсчета по шкале прибора.

На практике обычно используются гравиметры второго рода. В зависимости от материала, из которого изготовлена чувствительная система прибора, их делят на кварцевые, металлические и кварцево-металлические. Наибольшее распространение получили кварцевые гравиметры, например, отечественные ГАК-4М, ГАГ-2, ГНУ-КС и др. весом до 5 - 6 кг. Поскольку свойства кварца зависят от температуры, чувствительные системы помещают в термостатированные сосуды. Однако гравиметры обладают существенным недостатком - сползанием нуль-пункта, которое необходимо учитывать.

При морских съемках используются гравиметры, чувствительная система которых находится не в вакууме, а в вязкой жидкости, для исключения влияния ускорений, вызванных качкой. Высокочастотные изменения , связанные с качанием подвижного основания, отфильтровываются путем взятия среднего отсчета за интервал времени. Вблизи берега используются опускаемые для измерений на дно донные гравиметры. Используются также цифровые гравиметры, например, СИНТ-РЕКС, выпускаемые в Канаде.

Точность измерений с разными типами гравиметров на суше составляет 0,01 - 0,5 мГал, при измерениях на море и в воздухе точность достигает 1 мГал.

Дата добавления: 2015-08-26