6 табл. П. 2.1 (прил. 2).

12. Выполнить действия, описанные в пп. 10 и 11 при всех наклонах гравиметра (на всех установках подъемных винтов) в обратном ходе О.

13. После отсчетов S₁₅ и t₁₅ привести гравиметр в горизонтальное

положение: на головках левого и правого подъемных винтов установить отсчеты n^П, соответствующие n^T= 0.

14. Взять отсчеты по гравиметру ( S₁₆ ) и по часам ( t₁₆ ). На этом исследование поперечного уровня заканчивается.

По результатам исследования построить на миллиметровке графики зависимости S _i  f n _i^П  – параболы для продольного и поперечного уровней.

Для поперечного уровня парабола строится по средним значениям, полученным из прямого П и обратного О ходов:

		i		S iП  S iО	.	(5.1)
	S
			2

Если ось симметрии параболы проходит через начало координат, то по данному уровню гравиметр настроен на минимум чувствительности к наклону.

В противном случае уровень необходимо отъюстировать.

При горизонтальном положении прибора установить на головке подъемного винта отсчет n^П, через который «проходит» ось симметрии параболы. При этом пузырек уровня «уйдет» из нуль-пункта. Исправительными винтами уровня привести пузырек в нуль-пункт.

Выполнить контрольные измерения, наклонив прибор относительно вертикали в обе стороны на одинаковое количество делений подъемного винта

n .

Если разность отсчетов S   n   S  n   20 делений – цель достигнута,

уровень отъюстирован.

В отчете (по данному пункту) изложить физическую суть этого исследования, необходимость и частоту выполнения. Приложить таблицу с результатами исследования уровней, графики зависимости отсчетов от угла наклона по продольному и поперечному уровням. Сделать выводы о результатах исследования.

3. Определить цену оборота отсчетного устройства гравиметра приближенным способом, используя данные п. 2:

а) По результатам юстировки поперечного уровня построить график зависимости S _n от n: по оси абсцисс отложить значения углов наклона n в оборотах подъемного винта, а по оси ординат – соответствующие средние значения по отсчетному устройству S _n ;

б) По полученным точкам провести наиболее вероятную параболу и определить ее ось симметрии, положение которой относительно оси ординат определяет горизонтальное положение нити подвеса маятника, β = 0⁰;

в) Исправляя все полученные значения угла на разность n между истинным (теоретическим) горизонтальным положением n ^Т и принятым

перестройки диапазона гравиметра:

а) Установить по шкале гравиметра минимальный (0 оборотов) и максимальный (15 оборотов) отсчет, каждый раз выводя блик маятника в поле зрения окуляра с помощью диапазонного устройства. Вращая микрометренный винт отсчетного устройства, следить за положением индекса на окулярной шкале. Как только блик маятника начнет движение по окулярной шкале, взять

где S₁ и S₂ – соответственно наибольшее и наименьшее значение отсчетов. Полученное значение верхнего предела измерения без перестройки

диапазона должно быть не менее 80 мГал [8].

5. Определить чувствительности и порог чувствительности гравиметра: а) Гравиметр устанавливается на тумбу в рабочем положении;

б) С помощью измерительного устройства последовательно (троекратно) совместить отсчетный индекс гравиметра с каждым из двух ближайших штрихов окулярной шкалы, расположенных симметрично справа+Nи слева – N относительно нулевого отсчетного штриха и снять соответствующие отсчеты S_+N и S_-N, где N – номер штриха окулярной шкалы;

а) Гравиметр устанавливают и закрепляют на вибрационном стенде, нивелируют, совмещают отсчетный индекс с отсчетным штрихом окулярной шкалы;

б) Прибор подвергают вибрации в течение 10 минут с частотой 20  2 Гц и амплитудой 0 , 2  0 , 05 мм, после чего установку выключают;

в) В течение 20 минут снимают отсчеты по гравиметру: в течение первых пяти минут не реже, чем через каждую минуту, а далее – не реже, чем через каждые две минуты;

г) Изменения показаний гравиметра g_i вычисляются по формуле:

g i  С  S i  S 0 ;

(5.7)

• которой S_i – значение текущего отсчета в делениях отсчетной шкалы;

  • – цена оборота отсчетного устройства;

д) Строится график g _i  f t _i . По оси абcцисс откладывается время в

минутах, по оси ординат – отсчеты по шкале гравиметра в мГал. На графике проводятся две прямые параллельно оси абcцисс: первая – через точку графика, соответствующую моменту времени t = 20 минут; вторая – ниже первой на расстоянии, равном средней квадратической погрешности единичного измерения ε , вычисляемой по формуле:

ε  ε 0  k ( d  d 0 ) ,

(5.8)

где d – значение верхнего предела измерений гравиметра без перестройки диапазона, мГал;

ε, ε ₀ , d ₀ – коэффициенты, соответствующие гравиметру данного класса

точности. Выбираются из ГОСТ 13017–83 [9, табл. 2].

Из точки пересечения второй линии с кривой g_i  f t_i  проводят

параллельно оси ординат прямую, отсекающую на оси абсцисс отрезок, соответствующий времени становления отсчета t_ст . Полученное значение времени

становления отсчета не должно превышать значения ГОСТ 13017–83 [9]. 7. Определить смещение нуль-пункта:

а) Гравиметр устанавливают в рабочее положение на жесткое основание и в течение 10 часов через равные промежутки времени берут отсчеты по отсчетному устройству;

б) По результатам исследования строят график зависимости отсчетов от времени. По оси абcцисс откладывают время наблюдения T_i , а по оси ординат –

соответствующий отсчет. Все полученные на графике точки последовательно соединяют между собой;

в) Если все точки графика легли в пределах точности на одну прямую, значит такое смещение нуль-пункта у данного гравиметра линейно во времени;

г) Значение смещения нуль-пункта вычисляют по формуле:

k 	 S n	 S 1 С
			,	(5.9)
		t
где С – цена оборота микрометра;
Sn и S1 –		отсчеты по гравиметру в оборотах;

t – значение интервала времени между отсчетамиS_n и S₁;

t  Tn T1.

(5.10)

Полученное значение смещения нуль-пункта не должно превышать значения, указанного в ГОСТ 13017–83 [8].

На основании выполненных исследований дают заключение о пригодности гравиметра к работе.

Пример выполнения работы

Исследования гравиметра ГНУ-КВ № 474

1. Внешний осмотр прибора.

Корпус прибора без вмятин. Движение всех винтов плавное по всей длине хода. Деления шкалы в поле зрения окуляра четкие, изображение маятника упругой системы четкое, параллельно штрихам шкалы. Поле зрения шкалы

Рис. 5.1. График зависимости отсчета от угла наклона гравиметра ГНУ-КВ № 474 в плоскости колебания маятника

Вывод: продольный уровень гравиметра ГНУ-КВ № 474 установлен на минимум чувствительности. Юстировка уровня не требуется.

3. Исследование поперечного уровня на минимум чувствительности и определение цены оборота отсчетного устройства гравиметра ГНУ-КВ № 474. Результаты исследования поперечного уровня гравиметра и вычисление цены оборота измерительного винта представлены в табл. 5.2 и на рис. 5.2.

Таблица 5.2. Результаты исследования поперечного уровня и определение цены оборота измерительного винта гравиметра ГНУ-КВ № 474

Рис. 5.2. График зависимости отсчета от угла наклона гравиметра ГНУ-КВ № 474 в плоскости оси вращения маятника

Цена деления отсчетного устройства гравиметра ГНУ-КВ № 474, полученная приближенным методом по результатам исследования поперечного уровня, равна –8,437 мГал/обор.

Вычисление С выполнено по формулам (5.2) и (5.3). При этом S₀ = 7,776 обор, а = 0,75 мм, d = 125 мм, g = 981 460 мГал.

Вывод: поперечный уровень гравиметра ГНУ-КВ № 474 установлен на

Рис. 5.3. График времени становления отсчета гравиметра ГНУ-КВ № 474

По формуле (5.8), с учетом данных табл. 2 из [9] получим:

ε  0 , 03  15 10 ^5 108 , 272 100  0 , 031мГал.

Время становления отсчета – 2 мин, что соответствует ГОСТ 13017–

83. [9].

7. Определение смещения нуль-пункта гравиметра ГНУ-КВ № 474: C = –8,437 мГал/обор. (представлены в табл. 5.4 и на рис. 5.4).

Таблица 5.4. Время и отсчеты по шкале гравиметра

-64,5

-

-65,0

-65,5

Рис. 5.4. График смещения нуль-пункта гравиметра ГНУ -КВ № 474

Вывод: смещение нул ь-пункта гравиметра ГНУ-КВ № 474 можно считать линейным во времени. К = 2,3 мГал/сутки, что не удовлетв оряет требованию

ГОСТ 13017–83 [9].

• Онтрольные вопросы

Статический метод определения силы тяжести.

Устройство грави метра ГНУ-КВ.