重力测量实习指导书

《重力测量实习指导书》

2007年3月

赵晓燕

重力仪的安全保护须知

重力仪是一种精密、贵重的测试仪器，正确的、严格的保养维护是保证观测成果质量的前提，也是保证仪器安全所必须的。

（1）重力仪的保管和使用应建立严格的责任制，仪器的主管人员和使用人员应对仪器的安全负责，未经主管人员和操作者同意，别人不得随意动用仪器。重力仪的配件和工具一般应随仪器妥善保管，不得弃置或改作它用。

(2）长距离运输重力仪时应有专人负责，并尽量设法减震，严禁将仪器大角度倾斜，操作过程中防止对仪器的任何碰撞。仪器筒提手、挂钩和背带等应随时检查以发现隐患，予以及时消除。仪器放在底盘上后，操作员不得离开，以防意外事故发生。

（3）在野外观测中，重力仪要防止被阳光直照、淋雨。每日工作后应将仪器表面擦试一次，目镜应用软毛刷或擦镜纸轻轻擦拭，不准用其他不合适的代用品。

每周至每月应对脚螺丝清洗、润滑一次。

（4）存放重力仪的环境应安全、稳固、干燥，如长期不用应及时取出电池，并在放仪器的防展筒内放置干燥剂。

（5）重力仪的重大检修应送仪器厂或仪修站进行。在野外观测过程中如发现较大故障时，不得轻率动手，随意拆卸仪器部件，而应由具有一定检修经验的人员在主管批准下，于力所能及的范围内进行处理，检修时应有一个洁静的环境，且有两人同时在场才行。

（6）在发放和验收仪器时，应作相应的仪器性能检验，双方签署记录，严格交接手续。

实训一、重力仪的认识与操作

实训目的：认识ZSM型、CG型、GS型、DZW型重力仪的结构及其功能，学会ZSM型、CG型石英

弹簧重力仪的操作。

实训内容：熟悉ZSM型、CG型重力仪的操作面板，完成重力仪在一个点上的读数。

基本要求：每人分别完成一个点上的读数、记录任务。每人一个点上的读数的自差不大于0.4

格。

实训步骤：

（1）了解重力仪运输防震设备、防震措施、建立重力仪运输、使用的安全意识。

（2）认识重力仪面板：计数器、目镜、纵、横水泡了望孔、电源与照明系统、脚螺旋。

（3）整平仪器：先调横脚螺旋，使横水泡居中，然后调纵脚螺旋，使纵水泡居中。

（4）旋转计数器使亮线与刻度盘零线对齐。

（5）取计数器的读数，读数为5位有效数字，三位整数，最后一位是估读的。

（6）重复（3）、（4）、（5）读取第二、三次读数。

（7）判断：三次读数最大值与最小值不大于0.2时，取其三次平均值作为本点重力读数。当

三次读数最大值与最小值大于0.2时,增加读数至到满足上述要求为至。

记录表：

回答思考题，理解零点补偿读数原理。

实训学时：2学时

规范要求：三次读数互差不超过0.2格

思考题：

1、同一时刻不同的重力仪读数相同等吗？，为什么？

2、同一台重力仪不同时刻读数相同吗？，为什么？

3、当三次读数超差时，怎么办？

4、在整平仪器时，为什么要先调横脚螺旋，使横水泡居中，然后调纵脚螺旋，使纵水

泡居中？

实训二、重力仪的水准器的检查与调节

实训目的：了解水准器的工作原理，掌握水准器的检查与调节的方法。

实训内容：（1）检查仪器面板相对脚螺丝的位置是否正确。

（2）检查纵、横水准器的安装是否正确。

（3）纵、横水准器调节。

实训步骤：

（1）将纵、横水泡居中，亮线与零线对齐。

（2）移动纵脚螺旋，使水泡上下移动，观察亮线，若亮线均向右移动，说明纵水准器安装正确，否则，纵水泡安装错误。

（3）同样方法检查横水准器，注意：每次移动横水泡时，要将纵水泡居中，再观察亮线移动方向。

（4）当纵、横水准器安装均正确时，则水准器安置正确。

为了更好安装水准器也可以做水泡曲线，其步骤为：

当检查纵水准器时，移动纵脚对准标志线，读取纵脚上的刻度n，调亮线与零线对齐读取重力仪的读数s。再移动纵脚，读取n和S。直到找到重力仪读数的最大值为至。以n为横坐

标，以S为纵坐标，做纵水泡曲线，曲线的最大值n max位置即为重力仪水平位置，此时，若纵水泡居中，说明纵水准器位置正确。

同理，可以检查横水准器，注意在检查横水准器时保证纵水泡居中。

当水准器位置不正确时，应调节，其方法为：

将脚螺旋调到最大值位置，此时用小改锥伸进相应的脚螺旋调节孔，将水泡装居中。

记录：

基本要求：通过上述工作，使重力仪的水准器处在正确位置。

实训学时：2学时

规范要求：定期检查水准器。

实训设备：重力仪、改锥、坐标纸、铅笔

思考题：

1、水泡居中位置就是重力仪水平位置吗？

2、做水泡曲线时，当纵脚移动到某一位置时，会出现重力仪读数不稳定情况？怎

么解释这种情况？

实训三、石英弹簧重力仪的亮线灵敏度的检查与调节

实训目的：通过实训理解重力仪灵敏度的物理意义，掌握亮线灵敏度的检查与调节方法，掌握一般误差分析方法。

实训内容：（1）检查亮线灵敏度是否在最佳值（16—20格）范围。

(2）分别用两种方法调节重力仪的灵敏度，并讨论误差来源和大小。

基本要求：（1）改变纵脚螺丝，观察灵敏度与纵向倾角的变化关系，并找出临界角的位置。

（2）比较调节前后零点读数的差异，说明其原因。

（3）若用倾斜法调节灵敏度，测定倾斜误差，并分析它对观测的影响。

实训学时：2学时

规范要求：亮线灵敏度：要求16格～20格为正常

实训步骤：

1、调节脚螺旋，整平重力仪仪器。

2、调节亮线，使亮线分别对齐刻度盘的左1格、零线、右1格读取重力仪读数，填写下列记

录表。

3、计算亮线灵敏度：E光=1/2（S右1- S0+ S0- S左）

4、重复上述步骤，取E光均值

判断：当E光≥20格时，重力仪灵敏度太低，当E光≤16格时，重力仪灵敏度太高。

当灵敏度不适中时，进行灵敏度的调节。

实训四、重力仪的格值的标定

实训目的：理解重力仪格值的概念，掌握格值K的标定方法，并评价标定结果。

实训内容：（1）使用“基线法”标定仪器。

（2）根据标定数据，计算仪器的格值。

（3）计算标定的精度，参照规范评价标定结果。

基本要求：（1）选两个基点，连续取往返三个单程观测作为一个独立结果，每小组作二个独立结果，收集其它小组结果，取六个合格独立结果的中数为本仪器的格值。

（2）为了减小仪器的零漂影响，每个独立结果应在短时间内闭合，对有较大“掉格”的结果应舍弃。

实训学时：2学时

规范要求：最少取六个以上合格独立结果的均值，一个测回记录如下

重力仪格值测定记录表