Grawimetr

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Skocz do: nawigacja, szukaj

Grawimetr - urządzenie stosowane powszechnie do pomiarów przyśpieszenia siły ciężkości.

Grawimetr statyczny[edytuj | edytuj kod]

Grawimetr statyczny służy do pomiarów względnych przyśpieszenia siły ciężkości. Zasada działania polega, najogólniej na pomiarze zniekształceń sprężystych elementów systemów pomiarowych.

Najprostszy model grawimetru statycznego stanowić może pionowa sprężyna obciążona stałą masą. Zmiana przyśpieszenia siły ciężkości powodują zmienność siły przykładanej do tej sprężyny i tym samym zmiany jej długości. Równanie równowagi statycznej takiego modelu ma następującą postać:

m g = k ( l - l_{0} ) \

przy czym k jest stałą wartością charakterystyczną dla danej sprężyny,

l - długość sprężyny obciążonej, zaś l0 - nieobciążonej.

Poprzez różniczkowanie tego równania można dojść do związku liniowego pomiędzy małą zmianą przyspieszenia δg i zmianą długości sprężyny δl:

\delta g = \frac{g}{l-l_{0}} \delta l \

We współczesnych grawimetrach statycznych znalazł zastosowanie bardziej złożony system pomiarowy.

Poprawki pomiarów grawimetrami[edytuj | edytuj kod]

Poprawki eliminujące wpływ warunków zewnętrznych[edytuj | edytuj kod]

  • poprawka ze względu na temperaturę - grawimetr powinien być kalibrowany w różnych temperaturach, do obliczeń należy przyjmować współczynnik temperatury. Dla systemu mierzącego stosuje się kompensację i izolację termiczną.
  • poprawka ze względu na ciśnienie atmosferyczne - zmiana powoduje zmienne przyciąganie mas atmosfery i deformacje skorupy ziemskiej pod wpływem mas atmosfery. Badamy zależność zmian grawitacji od ciśnienia metodą teoretyczną i eksperymentalną.
  • poprawka pływowa - deformacje spowodowane oddziaływaniem Księżyca i Słońca powodują na skorupie ziemskiej rozbieżności 40-60 cm na lądach i 10 cm na oceanach. Aby obliczyć poprawkę wprowadzamy współczynnik grawimetru, przyspieszenie ziemskie, paralaksę równikową i odległości zenitalne Księżyca i Słońca.

Poprawki instrumentalne[edytuj | edytuj kod]

  • nieliniowość skali licznika grawimetru - wyznaczana podczas kalibracji i dodawana do odczytu grawimetru.
  • poprawka chodowa - dryft polega na zmianie miejsca zera grawimetru i dlatego wprowadzamy czas pomiaru. W celu ustalenia poprawek, obserwacje na tych samych punktach powtarzamy w określonych odstępach czasu.