重力仪的检验与校正方法

重力实习一　重力仪的检验与校正方法

弹簧重力仪使用前主要应对仪器的灵敏度进行调试。首先应检查仪器的光线灵敏度，该过程相对比较复杂，应在专业人员的指导下完成。光线灵敏度是指亮线从零刻度线位移到+1或-1刻度线时仪器的读数之差。弹簧重力仪的读数差以16～20格为宜，小于此数称灵敏度过高，这时仪器很难稳定，读数困难:大于此数称灵敏度过低，仪器灵敏系统迟钝，不能反映微小重力变化，从而影响测量精度。

它包括如下内容:横气泡检验、光学灵敏度检验、读数线检验、电子读数零点检验、电子灵敏度检验等内容。

图4-1　横气泡检验数据分析

1.操作步骤和方法

(1)横气泡检验:

①使横纵气泡居中，整平仪器;开照明灯，松摆;

②旋转读数轮，使亮线位于读数线的位置;

③记录气泡位置和重力仪读数;

④调整脚螺旋，使横气泡位于偏离中间位置对称的两处，纵气泡居中，重复③、④两步;

⑤调整脚螺旋，使横气泡位于偏离中间位置对称的另外两处，纵气泡居中，重复③、④两步;

⑥关照明灯，锁摆。

理想的结果是:读数与气泡位置应大致成抛物线关系，气泡居中时，读数最大。

(2)光学灵敏度检验:

①横纵气泡居中，整平仪器;开照明灯，松摆;

②旋转读数轮，使亮线位于读数线的位置;

③减小读数，使亮线往左移动，直至不能再左移为止;

④增大读数，使亮线离开左端，使亮线停在左端附近某一位置，记录读数轮和刻度盘读数R₁以及检流计指针位置SC₁;

⑤旋转读数轮一圈，记录读数轮和刻度盘读数R₂和检流计指针位置SC₂;

⑥关照明灯，锁摆。

光学灵敏度的标准是:当读数变化1毫伽时，检流计指针移动9～11格。

(3)读数线检验:

①横纵气泡居中，整平仪器;开照明灯，松摆;

②旋转读数轮，使亮线位于读数线的位置;

③横气泡居中，纵气泡左移半格，记录气泡位置和仪器视场内亮线对应的刻度值XL₁;

④横气泡居中，纵气泡右移一格，记录气泡位置和仪器视场内亮线对应的刻度值XL_r;

⑤关照明灯，锁摆。

按规范的值应在0．8至1．2之间。

(4)电子读数零点检验:

①横纵气泡居中，整平仪器;开照明灯，松摆;

②旋转读数轮，使亮线位于读数线的位置;

③记录电检流计指针位置;

④关照明灯，锁摆。

检验结果应该是:当亮线位于读数线时，检流计指针右偏1个刻度;

(5)电子灵敏度检验:

①横纵气泡居中，整平仪器;开照明灯，松摆;

②旋转读数轮，使亮线位于读数线的位置，记录检流计指针位置;

③读数轮旋转一个大格(100微伽)，记录检流计指针位置;

④关照明灯，锁摆。

好的结果是:读数轮变化一个大格，检流计指针变化一个刻度。

2.特别注意

以下现象在仪器的使用过程中有时会出现，掉格与粘摆偶尔发生。

(1)重力仪零点位移测试:一台性能稳定的重力仪要求是零点位移很小并有一定规律。这种规律可以通过静态观测和动态观测结果了解。

由于仪器内部的灵敏系统是由弹簧制成的，长时间工作难免出现弹性疲劳，所以重力仪观测结果往往随时间延续有变化，这种变化我们称为零点位移(零点掉格)。

(2)重力仪突然掉格:当弹性系统受到外力产生突然震动时，读数值会有很大变化，称突然掉格。在工作中这种读数突变是绝对不允许的，突然掉格以后的数值是不能用来计算重力异常的。因此工作期间仪器要轻拿轻放，避免强烈震动，仪器倾斜度要小于45°，尤其是仪器放置于底盘上时，不能互相碰撞。另外仪器在运输过程中要注意平稳、防震、防潮、防晒。重力仪器突然掉格，不仅影响测量工作，而且掉格恢复很慢，经常突然掉格，仪器性能损坏很大。

(3)仪器粘摆:在工作中有时会发现亮线停留在刻度片某一侧不动，这时即使旋转计数也不能使亮线移动，这种现象称为粘摆。粘摆原因主要是仪器灵敏系统的空间真空度降低了，空气中的水汽使摆杆前的指示丝粘附在限制器上。若情况不太严重时，可用手指轻轻弹击仪器面板即可消除粘摆现象。