Подготовка гравиметра к работе

19.01.2017

Подготовку гравиметра к работе начинают с его внешнего осмотра: проверяют исправность и надежность крепления всех наружных частей прибора (уровней, отсчетного устройства, окуляра, установочных винтов). Установочные винты должны Иметь плавный ход; в ином случае их необходимо смазать.
После внешнего осмотра прибора и устранения обнаруженных неисправностей приступают к регулировке оптической системы и уровней, а затем к эталонированию гравиметра.
1. Регулировка оптической системы гравиметра. Состояние оптической системы значительно влияет на точность взятия отсчетов, а следовательно, на точность работ в целом.
Перед началом регулировки прибор присоединяют к источнику питания и выводят блик маятника в нулевое положение. При хорошо настроенной оптической системе поле зрения микроскопа яркое, чистое; штрихи окулярной шкалы и отсчетный индекс хорошо видны. Если в поле зрения имеются пятна, необходимо протереть линзы окуляра. Хорошей освещенности поля зрения и четкости изображения добиваются, меняя положение лампы в патроне. Четкость изображения в большей степени зависит от качества осветительной лампы. Нужно выбирать лампы с хорошо центрированной нитью.
Четкость изображения повышают также поднятием или опусканием окуляра по высоте. В гравиметрах ГАК-3М это достигается при помощи специальной гайки. В гравиметрах других конструкций для измерения высоты окуляра нужно сначала ослабить винт закрепляющего его хомутика.
2. Установка уровней на минимум чувствительности к наклону. Установка уровней на минимум чувствительности к наклону заключается в совмещении горизонтального положения плоскости, в которой лежат ось вращения и центр тяжести маятника, с нулевым положением уровней. Это положение соответствует максимальному отсчету по прибору в данной точке. Неправильная установка уровней на минимум чувствительности к наклону вызывает ошибки в наблюдениях.
Прежде чем приступить к регулировке уровней, нужно запомнить, какой из них считается продольным, какой — поперечным.
В гравиметре КВГ-1М продольным считается уровень, расположенный вдоль направления движения блика, поперечным — уровень, расположенный вдоль самого блика. Во всех других гравиметрах, наоборот, продольный уровень расположен вдоль блика маятника, а поперечный — вдоль направления его движения. Стороны, соответствующие в гравиметре увеличению силы тяжести и ее уменьшению, определяются следующим образом.
Если любой гравиметр, кроме КВГ-1М, расположен относительно оператора так, что счетчик находится за окуляром, а блик колеблется в направлении слева направо, то справа от оператора будет сторона, соответствующая увеличению силы тяжести, слева — ее уменьшению.
Если гравиметр КВГ-1М расположить относительно оператора так, чтобы справа от него находился окуляр микроскопа, а слева — осветитель, то при увеличении силы тяжести индекс будет перемещаться по окулярной шкале вправо.
Перед началом регулировки уровней гравиметра следует сначала проверить надежность крепления уровней и других деталей прибора.
Проверку установки уровней на минимум чувствительности к наклону производят в следующем порядке.
1. Устанавливают гравиметр на прочном основании, пузырьки уровней выводят в среднее положение и совмещают индекс маятника с отсчетным штрихом окулярной шкалы.
2. Установочными винтами отклоняют пузырек продольного уровня на одно деление в любую сторону. В окуляре микроскопа следят за положением индекса маятника. Затем отклоняют пузырек продольного уровня на одно деление в другую сторону и снова следят за положением маятника. Поперечный уровень при изменениях положения продольного уровня должен оставаться на месте, в ином случае его поправляют установочными винтами.
Если при наклонах системы в обе стороны маятник уходит в сторону уменьшения силы тяжести приблизительно на одинаковое расстояние или остается на месте, это означает, что на минимум чувствительности к наклону продольный уровень отрегулирован правильно.
Если при наклоне продольного уровня в одну сторону индекс маятника уходит в сторону увеличения силы тяжести, а при наклоне в другую — в сторону, соответствующую уменьшению силы тяжести, это значит, что регулировка уровня на минимум чувствительности к наклону нарушена.
В гравиметре КВГ-1М регулировку винтов уровней производят, не снимая верхней крышки, у гравиметров других конструкций перед началом регулировки верхнюю крышку снимают.
Продольный уровень регулируют в следующем порядке.
1. Пузырек уровня уводят вращением подъемных винтов прибора на несколько делений в ту сторону, при наклоне в которую индекс уходит в сторону, соответствующую увеличению отсчета.
2. Совмещают индекс маятника с исходным штрихом шкалы, вращая ручку отсчетного устройства.
3. Вращая регулировочные винты продольного уровня отверткой, выводят его пузырек на середину; при этом один винт уровня отпускают, другой — завинчивают.
4. Снова подъемными винтами смещают пузырек продольного уровня в ту же сторону, совмещают индекс с нулевым делением шкалы и выводят пузырек уровня в среднее положение при помощи отвертки. Таким образом поступают до тех пор, пока при очередном наклоне продольного уровня индекс не пойдет в сторону, соответствующую уменьшению силы тяжести.
5. Проверяют правильность установки продольного уровня, как было описано в пункте 2.
Поперечный уровень устанавливают в положение минимальной чувствительности так же, как продольный.
3. Эталонирование гравиметра. Эталонирование гравиметров заключается в определении цены одного оборота микрометрического винта в миллигалах.
Наиболее простым и распространенным для определения цены одного оборота Винта является способ, основанный на использовании пунктов с известными значениями силы тяжести.
Для определения цены оборота указанным способом выбирают полигон, состоящий из двух или нескольких пунктов, на которых выполнены многократные высокоточные измерения. Эти наблюдения могут быть выполнены либо высокоточными маятниковыми приборами, либо гравиметрами, у которых цена оборота известна. Цена оборота определяется по формуле
Подготовка гравиметра к работе

где g1, g2 — значения силы тяжести на пунктах 1 и 2; n1, n2 — отсчеты гравиметра на пунктах 1 и 2. Точность определения величины С должна составлять по инструкции 0,2%.
При точности гравиметровых наблюдений 0,05 мгл перепад значений силы тяжести между пунктами 1 и 2 должен быть не менее 30 мгл. Для получения этого перепада пункты 1 и 2 должны быть удалены один от другого на 30—50 км. Поэтому наблюдения на пунктах эталонировочного полигона обычно проводят с использованием автомобильного или воздушного транспорта. Наблюдения выполняют короткими рейсами, продолжительностью 2—3 ч, для более точного учета сползания нуль-пункта.
Рассмотрим пример вычисления цены оборота по результатам измерений на пунктах 1 и 2. В табл. 6 приведены значения отсчетов, исправленные за влияние нуль-пункта. Заданная точность наблюдений на пунктах составляет 0,05 мгл, поэтому допустимые расхождения в отсчетах не должны превышать 0,15 мгл (величина утроенной точности).
Подготовка гравиметра к работе

4. Настройка диапазона гравиметра. В тех случаях, когда блик гравиметра уходит из поля зрения, перестраивают диапазон измерения заранее, не дожидаясь, пока блик исчезнет. Оператор перед началом работ должен изучить поведение гравитационного поля на участке, определив приблизительно величину ожидаемых аномалий силы тяжести, направление увеличения последней. Этот вопрос можно решить, изучая мелкомасштабные гравиметровые карты данного района.
Перед тем как начать перестраивать диапазон, определяют, в какое положение нужно поставить счетчик оборотов, чтобы при последующих наблюдениях надолго хватило настроенного диапазона измерений.
Если при работе с гравиметром отсчеты все время монотонно уменьшались и ожидается их дальнейшее уменьшение, счетчик оборотов устанавливают на максимальный отсчет.
Если во время наблюдений отсчеты возрастали от точки к точке и ожидается их дальнейшее увеличение, счетчик оборотов ставят на минимальный отсчет.
Если гравитационное поле то уменьшается, то возрастает, счетчик оборотов устанавливают на средний отсчет.
Перестройку диапазона гравиметра проводят в следующем порядке.
1. Счетчик оборотов ставят в нужное положение.
2. Вынимают текстолитовый стержень и на его место вставляют диапазонный ключ.
3. Поворотом фиксатора ключа против часовой стрелки освобождают контргайку микрометрического винта диапазонного механизма.
4. Диапазонным ключом вращают диапазонный винт. Если прибор настраивают на изменение диапазона в сторону больших значений силы тяжести, то ключ поворачивают по часовой стрелке, тем самым диапазонная пружина, а вместе с ней маятник прибора поднимаются вверх. При настройке диапазона на уменьшение силы тяжести диапазонный ключ вращают против часовой стрелки. Вращая диапазонный винт, одновременно следят в окуляре за положением индекса, выводя его приблизительно в нулевое положение.
5. Закрепляют контргайку поворотом фиксатора ключа по часовой стрелке. Один оборот диапазонного винта изменяет значение силы тяжести на 200—400 мгл (вся шкала гравиметра соответствует изменению силы тяжести 100—150 мгл). Следовательно, диапазонный винт следует поворачивать на доли оборота, предварительно определив приблизительный угол поворота.
Все операции по перестройке диапазона гравиметра нужно выполнять плавно.