拉科斯特(LCR)重力儀介紹.doc

拉科斯特(LCR)重力儀介紹LCR重力儀是美國 (LaCoste &. Romberg Gravity Meters Inc) 生產(chǎn)的一種金屬彈簧重力儀。其外形呈方柱形，見圖7-1-1，尺寸為20cm18 cm25 cm。儀器凈重3.2kg。儀器配有蓄電池、電池充電器、底盤和手提金屬箱。重力儀、蓄電池和手提箱總重量約9kg。該儀器有G(Geodetic)型和D(Microgal)型二種：前者測程大，適用于全球測量而勿需調(diào)節(jié)測程；后者精度高，但直接測量范圍較小。表7-1-1 儀器的技術(shù)性能儀器的技術(shù)性能如下：G型D型直接測量范圍70000 g.u.2000 g.u.零點漂移約10 g.u./月(使用1年以內(nèi))約5 g.u./月(使用1年以上)約10 g.u./月(使用1年以內(nèi))約5 g.u./月(使用1年以上)讀數(shù)重復(fù)性0.1 g.u.0.05 g.u.測量精度0.4 g.u.0.1 g.u.電源DC12VDC12V儀器結(jié)構(gòu)為外殼和內(nèi)盒兩大部分：外殼部分包括儀器面板、絕熱填料、電子部分、恒溫裝置、水平調(diào)節(jié)螺旋及溫度計；內(nèi)盒包括磁屏、彈性系統(tǒng)、光學(xué)系統(tǒng)和測微系統(tǒng)。儀器面板上有縱、橫水準(zhǔn)器窗、讀數(shù)旋鈕、計數(shù)器、夾固螺旋、水準(zhǔn)器調(diào)節(jié)孔、測程調(diào)節(jié)孔、檢流計、檢流計的靈敏度及零位調(diào)節(jié)孔等(有的儀器還有阻尼按鈕和各種液晶數(shù)字顯示器)。1.彈性系統(tǒng)圖7-1-2 LCR重力儀面板 4水平調(diào)節(jié)螺旋(橫向)；2縱向水準(zhǔn)器；3讀數(shù)鈕鼓及計數(shù)器；5外殼；6檢流計；7目鏡筒；8水平調(diào)節(jié)螺旋(縱向)；9橫向水準(zhǔn)器；10夾固螺旋；11溫度計窗LCR重力儀的彈性元件是用溫度系數(shù)最小的鎳基合金材料制成的，其彈性系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖13所示。平衡體(或稱擺桿)1的一端與兩根很細的作為平衡體旋轉(zhuǎn)軸的減震彈簧2相連 (減震彈簧2的另一端O固定在支架上)。擺桿的前端為一重荷。主彈簧3一端連接在平衡體的重心位置處，另一端固定在連桿4上。測量裝置是一個由測微器(包括減速齒輪和測微螺旋)控制的水平杠桿4和6,兩者又通過連桿7相連。當(dāng)重力變化時，平衡體發(fā)生偏轉(zhuǎn)，這時可以旋轉(zhuǎn)測微器5，使杠桿6向上或向下傾斜，并通過連桿7使杠桿4發(fā)生偏轉(zhuǎn)，帶動主彈簧3上端點發(fā)生位移，從而使平衡體恢復(fù)到零點位置，此時可由讀數(shù)裝置上測得與重力變化相應(yīng)的讀數(shù)變化值。8為氣壓補償器。 2.測讀系統(tǒng) LCR重力儀一般都采用零點讀數(shù)方法，即借助旋轉(zhuǎn)測微輪，驅(qū)動減速箱以及精密測微螺絲和測量用杠桿裝置，改變主彈簧上端點位置使平衡體恢復(fù)到零位，并通過計數(shù)器及測微輪讀數(shù)。老式儀器用光學(xué)顯微鏡監(jiān)視擺位，新式儀器除光學(xué)系統(tǒng)外，還用電子監(jiān)視擺位。光學(xué)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)見圖7-1-4(a)。儀器側(cè)面圓鋁片內(nèi)設(shè)有照明燈泡，光線通過聚光鏡照亮擺桿上設(shè)置的指示絲，再通過物鏡、反光鏡使它再成像到刻度尺上。目鏡視場內(nèi)見到的圖像如圖7-1-4(b)。照明燈泡的另一路光線射到水準(zhǔn)器下面的棱鏡上，再向上反射照亮水準(zhǔn)器。視場內(nèi)刻度的50分劃(格)，但亮線在目鏡視場內(nèi)總移動量通常為(1416)格。最后，應(yīng)著重指出，LCR重力儀的彈性系統(tǒng)必須在平衡體被鎖制(俗稱夾固)狀態(tài)下才能搬運，否則將會損壞彈性系統(tǒng)，甚至整臺儀器。LCR重力儀的鎖制裝置是一個極精密的機械裝置，采用了6個限位點和3個制動點作限位和制動。打開鎖制(使平衡體處于自由狀態(tài))時，可逆時針旋轉(zhuǎn)面板上的制動螺旋，直至完全放開平衡體為止(即將制動螺旋旋至盡頭)。鎖制時則順時針旋轉(zhuǎn)制動螺旋至盡頭。打開鎖制和夾固制動時動作要緩慢均勻，否則會使儀器性能變壞。3.恒溫系統(tǒng)為了使儀器在恒溫下工作，LCR，D型和G型重力儀設(shè)置了單層恒溫裝置外殼體和內(nèi)盒之間充填有保溫材料，面板下部的保溫材料為絲棉。通過加熱電阻絲，提供熱能以維持儀器處于恒定溫度。加溫是斷續(xù)進行的，儀器的恒溫溫度約為51，加溫電流為(0.70.8)A，功率為3W。儀器配有專用蓄電池，它的容量為4.5A.h。電壓為12V。一次充足電后在野