Câu 1: Trình bày các phương pháp quan sát vật thể trong các phương pháp đo trọng lực. Các nguyên lý chế tạo các máy trọng lực (tương đối hoặc tuyệt đối) phụ thuộc vào phương pháp quan sát các hiện tượng, quá trình diễn ra trên bề mặt trái đất dưới sự tác động của lực trọng trường, ví dụ sự rơi tự do của vật thể, dao động tự do của con lắc, sự biến dạng của các vật thể cứng hoặc sự thay đổi thể tích của khí, sự dao động của dây nhờ vật nặng treo ở dưới… Các phương pháp quan sát các vật thể bao gồm: Phương pháp đường đạn (ballistc) hay phương pháp rơi tự do: Phương pháp này dựa trên việc quan sát đường chuyển động của vật thể rơi tự do. Phương pháp con lắc được xây dựng dựa trên việc quan sát dao động riêng của con lắc có chiều dài không đổi. Phương pháp dây căng được xây dựng dựa trên việc xác định tần số dao động của sợi dây căng có vật nặng treo ở dưới. Ba phương pháp nêu trên được gọi là phương pháp động lực. Phương pháp đo tĩnh là phương pháp được xây dựng dựa trên việc quan sát sự thay đổi vị trí cân bằng của các cân đàn hồi mà trên đó có treo một vật nặng có khối lượng không đổi. Hiện nay, để đo trọng lực tuyệt đối người ta thường áp dụng phương pháp rơi tự do và phương pháp co lắc trên cơ sở xác định chiều dài và thời gian, ví dụ chiều dài của con lắc và chu kỳ dao động của nó. Đo trọng lực tương đối thương được thực hiện ở máy dây căng và máy đo tĩnh nhằm xác định hiệu gia tốc lực trọng trường giữa hai điểm trên cơ sở xác định các khoảng thời gian hoặc biến dạng đàn hồi nhỏ. Do đó phương pháp đo tương đối đơn giản hơn phương pháp đo tuyệt đối. Các máy đo trọng lực được sử dung trong phương pháp đo trọng lực tuyệt đối được gọi là máy đo trọng lực tuyệt đối. Các máy đo trọng lực được sử trong phương pháp đo trọng lực tương đối được gọi là máy đo trọng lực tương đối. Câu 2: Trình bày nguyên lý lý thuyết của phương pháp rơi tự do laser Chúng ta sẽ nghiên cứu một số phương án đo trọng lực tuyệt đối nhờ việc quan sát vật thể rơi tự do dựa trên cá tài liệu (Ogorodova L.V. (1980), Simberov B.P., Yuzephovich A.P. (1978); Iuzephovich A.P., OgorodovaL. V. (1980)). Phương pháp rơi tự do được xây dựng dựa trên định luật chuyển động đều của vật thể rơi tự do. Giả sử gia tốc lực trọng trường không đổi trên toàn bộ quãng đường chuyển động, chuyển động dần đều của vật thể được biểu diễn bởi phương trình sau: l=l_0+v_0.t+g_1 t22 (2.1) Trong đó, l_0, v_0 là vị trí ban đầu và tốc độ của vật thể vào thời điểm đầu tiên t_0, l là chiều dài con đường mà vật thể đi qua, g_1là giá trị gia tốc lực trọng trường tại trạm đo. Trong trường hợp đơn giản nhất, khi l_0=0, v_0=0: l=g_1.t22 (2.2) Khi đó trọng lực tuyệt đối, người ta sẽ xác định chiều dài quãng đường mà vật thể đi qua trong khoảng thời gian cho trước. Các điểm của quỹ đạo thẳng đều mà trong đó người ta xác định vị trí của vật thể, được gọi là các trạm. Trong trường hợp chung, khi l_0≠0, v_0≠0, cần ít nhất 3 vị trí của vật thể để giải quyết hệ phương trình (2.1). Tồn tại 2 phương án của phương pháp rơi tự do: Phương pháp đối xứng (phương pháp 2 trạm) đòi hỏi quan sát chuyển động tự do của vật thể được ném lên cao và hạ thấp của quỹ đạo thẳng đều. Phương pháp k đối xứng (phương pháp 3 hoặc 4 trạm) – chỉ quan sát vật thể rơi xuống dưới.
Trang 1Câu 1: Trình bày các phương pháp quan sát vật thể trong các
phương pháp đo trọng lực.
Các nguyên lý chế tạo các máy trọng lực (tương đối hoặc tuyệt đối) phụ thuộc vào phương pháp quan sát các hiện tượng, quá trình diễn ra trên
bề mặt trái đất dưới sự tác động của lực trọng trường, ví dụ sự rơi tự do của vật thể, dao động tự do của con lắc, sự biến dạng của các vật thể cứng hoặc sự thay đổi thể tích của khí, sự dao động của dây nhờ vật nặng treo ở dưới…
Các phương pháp quan sát các vật thể bao gồm:
1) Phương pháp đường đạn (ballistc) hay phương pháp rơi tự do: Phương pháp này dựa trên việc quan sát đường chuyển động của vật thể rơi tự do
2) Phương pháp con lắc được xây dựng dựa trên việc quan sát dao động riêng của con lắc có chiều dài không đổi
3) Phương pháp dây căng được xây dựng dựa trên việc xác định tần số dao động của sợi dây căng có vật nặng treo ở dưới
Ba phương pháp nêu trên được gọi là phương pháp động lực
4) Phương pháp đo tĩnh là phương pháp được xây dựng dựa trên việc quan sát sự thay đổi vị trí cân bằng của các cân đàn hồi mà trên đó có treo một vật nặng có khối lượng không đổi
Hiện nay, để đo trọng lực tuyệt đối người ta thường áp dụng phương pháp rơi tự do và phương pháp co lắc trên cơ sở xác định chiều dài và thời gian, ví dụ chiều dài của con lắc và chu kỳ dao động của nó Đo trọng lực tương đối thương được thực hiện ở máy dây căng và máy đo tĩnh nhằm xác định hiệu gia tốc lực trọng trường giữa hai điểm trên cơ
sở xác định các khoảng thời gian hoặc biến dạng đàn hồi nhỏ Do đó phương pháp đo tương đối đơn giản hơn phương pháp đo tuyệt đối Các máy đo trọng lực được sử dung trong phương pháp đo trọng lực tuyệt đối được gọi là máy đo trọng lực tuyệt đối Các máy đo trọng lực được
sử trong phương pháp đo trọng lực tương đối được gọi là máy đo trọng lực tương đối
Câu 2: Trình bày nguyên lý lý thuyết của phương pháp rơi tự do laser
Chúng ta sẽ nghiên cứu một số phương án đo trọng lực tuyệt đối nhờ
việc quan sát vật thể rơi tự do dựa trên cá tài liệu (Ogorodova L.V.
(1980), Simberov B.P., Yuzephovich A.P (1978); Iuzephovich A.P., OgorodovaL V (1980)) Phương pháp rơi tự do được xây dựng dựa trên
định luật chuyển động đều của vật thể rơi tự do Giả sử gia tốc lực trọng trường không đổi trên toàn bộ quãng đường chuyển động, chuyển động dần đều của vật thể được biểu diễn bởi phương trình sau:
(2.1)
Trang 2Trong đó, , là vị trí ban đầu và tốc độ của vật thể vào thời điểm đầu tiên , là chiều dài con đường mà vật thể đi qua, là giá trị gia tốc lực trọng trường tại trạm đo
Trong trường hợp đơn giản nhất, khi , :
(2.2)
Khi đó trọng lực tuyệt đối, người ta sẽ xác định chiều dài quãng đường
mà vật thể đi qua trong khoảng thời gian cho trước Các điểm của quỹ đạo thẳng đều mà trong đó người ta xác định vị trí của vật thể, được gọi
là các trạm Trong trường hợp chung, khi , , cần ít nhất 3 vị trí của vật
thể để giải quyết hệ phương trình (2.1)
Tồn tại 2 phương án của phương pháp rơi tự do:
• Phương pháp đối xứng (phương pháp 2 trạm) đòi hỏi quan sát chuyển động tự do của vật thể được ném lên cao và hạ thấp của quỹ đạo thẳng đều
• Phương pháp k đối xứng (phương pháp 3 hoặc 4 trạm) – chỉ quan sát vật thể rơi xuống dưới
Câu 3: Phương pháp không đối xứng 4 trạm trong đo trọng lực tuyệt đối
Giả sử vào thời điểm , vật thể rơi với vận tốc ban đầu và gia tốc cố định
g, còn khoảng cách giữa các đỉnh quỹ đạo và gốc tính chiều dài 0 bằng Vào các thời điểm , , , vật thể đi qua 4 trạm với các khoảng cách , , , kể
từ điểm 0 (xem hình 13.1)
Từ (13.1) chúng ta có 4 phương trình:Hình 2.1
Trang 3Giải hệ phương trình trên tương ứng với gia tốc , chúng ta có:
Đặt , , , , , chúng ta viết lại phương trình (2.2) dưới dạng sau:
(2.3)
Câu 4: Phương pháp không đối xứng 3 trạm
Giả sử vào các thời điểm chúng ta xác định các khoảng cách từ điểm bắt đầu xác định chiều dài đường (xem hình 2.2)
Chúng ta sẽ không giải 3 phương trình dạng (2.1) tương ứng với 3 trạm, mà sử dụng công thức (2.2) của phương pháp 4 trạm Trong phương pháp 4 trạm, chúng ta là trùng trạm 1 và trạm 3 và thay thế trong (2.2):
Khi đó
Đặt , , , chúng ta có:
Câu 5: trình bày phương pháp đối xứng 2 trạm trong đo trọng lực tuyệt đối?
Chúng ta xem xét sự đi qua của khối lượng vật chất qua các mặt phẳng nằm ngang cố định của 2 trạm đầu tiên khi chuyển động lên cao, tiếp
theo chuyển động xuống dưới Khoảng cách H giữa các trạm được đo
trong quá trình chuyển động
Chất điểm hai lần cắt mặt phẳng dưới S1 và mặt phẳng trên S2 qua các khoảng thời gian T1 và T2 một cách tương ứng (xem hình 2.3) Giả
sử H 1 từ trạm dưới S1 đến đỉnh của quỹ đạo chuyển động trong khoảng thời gian bằng :
Hình 2.2
Trang 4Tương tự, H 2 từ trạm dưới S 1 đến đỉnh của quỹ đạo chuyển động trong khoảng thời gian bằng:
Do đó
Hay
khi biết H và đo được các khoảng cách thời gian và , chúng ta sẽ xác
định được gia tốc lực trọng trường Công thức (*) đúng khi chúng ta giả thiết rằng giá trị tại mọi điểm của quỹ đạo chuyển động là như nhau Thực ra giá trị thay đổi theo độ cao với gradient đứng Để tính đến điều này chúng ta cần giải phuơng trình vi phân của chuyển động
dưới điều kiện ban đầu
Việc giải phương trình vi phân nêu trên cho phép chúng ta sẽ xác định được điểm của quỹ đạo mà tương ứng với nó xác định được giá trị Khi đó công thức (*) sẽ cho giá trị ở điểm nằm ở khoảng cách so với đỉnh của quỹ đạo chuyển động
Câu 6: Trình bày phương pháp đánh giá độ chính xác đo thời gian
và khoảng cách trong phương pháp đối xứng 2 trạm?
Trong trường hợp đơn giản nhất, khi , :
Logarit hai vế của công thức trên, lấy đạo hàm theo các biến và chuyển sang sai số trung phương, chúng ta có:
Trang 5Khi nhận = 980cm/s2, , từ (2.2) suy ra Khi nhận sai số trung phương theo nguyên tắc đồng ảnh chúng ta có:
Khi đó:
Từ các kết quả tính toán ước tính ở trên, chúng ta thấy rằng phương pháp rơi tự do yêu cầu độ chính xác đo khoảng cách và thời gian rất cao
Câu 7: Trình bày đặc điểm của máy FG5 trong đo trọng lực tuyệt đối
Các đặc điểm của máy FG5
Việc chế tạo máy FG5 được đặt trên cơ sở sử dụng các thành tựu mới trong thiết kế nhằm làm giảm hoặc lạo bỏ các sai số hệ thống Các thành tựu đó là:
• Đường chùm tia giao thoa đường thẳng cho phép loại bỏ các sai số hệ thống từ các sự thay đổi chiều dài đường gây ra sự nghiêng (tilt –
induced path length)
• Thiết kế lại hoàn chỉnh bộ siêu lò so, dụng cụ để đảm bảo vật thể quán tính bao gồm khối lập phương góc phản xạ ngược ( retroreflective
corner cube)
• Thiết kế mới chân máy hoàn thiện hỗ trợ cho buồng rơi để đảm bảo sự
ổn định thêm Chân máy được thiết kế đối xứng với đường rơi tự do của vật thể
• Phần mềm thân thiện với người sử dụng cho phép xem các dữ liệu giao thoa, môi trường và trọng lực trong thời gian thực
• Phần mền thân thiện với người dùng trong chế độ xử lý cho phép các quy trình phân tích dữ liệu khác nhau và hiệu chỉnh môi trường khác nhau
• Máy trọng lực được thiết kế để làm việc với hệ thống laser ổn định ion (WEO model 100) liên hệ với BIPM
Câu 8: Trình bày cấu trúc của máy FG5 trong đo trọng lực tuyệt đối Cấu trúc của hệ thống FG5
Hệ thống FG5 bao gồm buồng rơi, máy giao thoa, hệ thống siêu lò
so, hệ thống kiểm tra (System Controler) và phần điện tử (Electronics) Vật thể rơi tự do trong buồng rơi chân không Máy giao thoa giám sát vị trí của vật thể rơi tự do Hệ thống siêu là so là dụng cụ cô lập chu kì dài tích cực để đảm bảo quy chiếu quán tính đối với kết quả đo trọng lực
Hệ thống kiểm tra cho phép giao diện mềm dẻo của người sử dụng, kiểm soát hệ thống, các dữ liệu thu thập được, phân tích dữ liệu và ghi lại các
Trang 6kết quả Phần điện tử đảm bảo sự cần thiết xác định thời gian độ chính xác cao để đo đạc và đảm bảo để kiểm soát thêm hệ thống
Buồng rơi là buồng chân không bao gồm buồng kéo/đẩy tự do (Cart/Drag – free Chember) Phần cơ học điều khiển (Drive Mechanism) được sử dụng để làm rơi, tìm dấu vết và bắt vật thể bên trong buồng kéo
tự do Tia laser đi qua cửa sổ ở đáy buồng rơi đến khối lập phương góc bên trong vật thể rơi tự do, tiếp theo được phản xạ ngược lại qua cửa sổ đến máy đo giao thoa
Buồng kéo tự do được sử dụng làm giảm lượng không khí tự do còn lại trong buồng rơi, làm giảm các lực từ trường và tĩnh điện trên vật thể rơi tự do và đảm bảo phương pháp tiện lợi để làm rơi và bắt vật thể rơi, chuyển nó về đỉnh buồng rơi cho lần rơi tiếp theo
Đèn Diot (LED) nằm trong phần đẩy (cart) chếu ánh sáng trực tiếp qua quả cầu kính quang học được gắn với vật thể rơi Quả cầu hướng ánh sáng để bộ kiểm tra đường (Line detector – được bố trí trên phần đẩy(cart)) cảm giác được vị trí của vật rơi tự do Còn động cơ phụ/hệ thống dây đeo điều kiển (servo – motor/ drive belt system) sẽ di chuyển phần đẩy vào bên trong buồng rơi ở vị trí cố định so với vật thể trong suốt quá trình rơi tự do Khi không xảy ra sự chuyển động tương đối giữa vật thể và buồng kéo tự do, hệu ứng của lượng không khí còn dư sẽ
bị loại bỏ
Vật thể rơi là khối lập phương góc phản xạ ngược được bao quanh bởi cấu trúc hỗ trợ và được cân bằng trên tâm quang học của khối lập phương góc Khối lập phương góc là phương 3 mặt có đặc tính quang học đặc biệt sao cho chùm tia phản xạ luôn song song với chùm tia tới
Do đó, độ lệch pha của chùm tia phản xạ luôn là hằng số tương ứng với
sự quay hoặc sự chuyển dịch bất kỳ của khối lập phương góc quang tâm quang học của nó
Phần cơ học điều chỉnh cấu trúc hỗ trợ bên trong buồng rơi mà nhờ
nó buồng kéo/đẩy tự do có thể chuyển động lên, xuống, được điều khiển bởi động cơ phụ DC
Trong chế độ rơi, tín hiệu từ máy tính đến vật thể rơi, bộ kiểm soát
(controller) khởi động chuỗi rơi Buồng đẩy/kéo tuwjj do được điều khiển một cách chậm rãi từ vị trí đẩy của nó đến vị trí “hold” ở đỉnh rơi Khi xuất hiện tín hiệu khởi động sự rơi, phần đẩy sẽ hạ xuống nhanh, bỏ mặc vật thể trong trạng thái rơi tự do Khi phần đẩy được hạ xuống dưới được khoảng 5 mm từ vị trí “hold”, Phần đẩy sẽ được tách khỏi vật thể rơi khoảng 3 mm Bộ kiểm soát vật thể bơi khi đó sử dụng sự phản hồi
từ bộ dò đường (linear detector) để hỗ trợ phần tách ra này đối với phần còn lại của sự rơi
Trang 7Vật thể rơi tự do tạo ra vân giao thoa đối với nửa bước sóng trong chuyển động của nó Vật thể càng đi xuống nhanh vân giao thoa càng xuất hiện nhiều hơn theo thời gian Tín hiệu kết quả từ thác quang diod (APD) là hình sin khi tần số của nó tỉ lệ với tốc độ của vật rơi tự do Khoảng một triệu vân giao thoa được tao ra trong một lần rơi Bộ tách sóng giao nhau - 0 (zero – crossing discriminator) chuyền tín hiệu vân hình sin từ APD thành chuỗi các xung logic bán dẫn – bán dẫn bình phương (TTL) Các xung được tỉ lệ xích (được phân chia) bởi nhân tố được xác định – người sử dụng (thường là 4000) thành tập hợp trong bộ đếm – tỉ lệ xích (Scaller – Counter) Bộ đếm khoảng thời gian phổ dụng (UTIC) đo khoảng thời gian giữa mỗi xung được tỉ lệ xích Chương trình g sẽ làm phù hợp mỗi cặp khoảng cách và thời gian với quỹ đạo parabal để xác định giá trị gia tốc lực trọng trường g
Khi phần đẩy (cart) và vật thể đi qua điểm gặp (catch point), bộ kiểm tra (controller) phát tín hiệu để phần đẩy chậm lại và dừng lại Vật thể rơi tự do gặp phần đẩy và được mang về vị trí ban đầu Hệ thống khởi động lại cho lần rơi tiếp theo Một lần rơi được thực hiện trong khoảng 2s và có thể thực hiện 30 lần rơi trong một phút
Câu 9: Trình bày các nguồn sai số của máy trọng lực tĩnh
Trong các quy định kỹ thuật về đo đạc trọng lực luôn yêu cầu để sự
xê dịch điểm 0 thay đổi tỷ lệ thuận theo thời gian Khi đó, chúng ta có thể tính các số cải chính do sự xê dịch điểm 0 và các vào các kết quả đọc
số trên máy đo trọng lực Để giảm ảnh hưởng của sự xê dịch điểm 0 không tuyến tính, người ta chỉ giới hạn đo đạc trọng lực tương đối trong khoảng thời gian 6-8h Do vậy, đối với các máy đo trọng lực tĩnh với độ chính xác đo hiệu gia tốc lực trọng trường đã biết, độ chính xác đo hiệu gia tốc trọng trường giữa 2 điểm chỉ phụ thuộc vào thời gian di chuyển
từ điểm này đến điểm kia để đảm bảo cho sự xê dịch điểm 0 là tuyến tính, chứ không phụ thuộc vào khoảng cách giữa 2 điểm Như vậy, khi
đo trọng lực bằng phương pháp tương đối, việc di chuyển nhanh giữa 2 điểm là yếu tố quan trọng nhất
Trong phương pháp đo trọng lực tương đối tồn tại 1 số nguồn sai số hệ thống:
• sai số bán hệ thống dạng I là sai số không đổi trong hiệu gia tốc lực trọng trường được xác định bởi 1 máy, nhưng thay đổi ngẫu nhiên
từ máy này sang máy khác ( các sai số đo độ chia bộ vi đọc số và đường kính bàn đọc số, sự không tuyến tính của sự xê dịch diểm 0 )
• sai số bán hệ thống dạng II là sai số không đổi trong hiệu gia tốc lực trọng trường được xác định theo 1 tuyến đo, nhưng thay đổi ngẫu nhiên từ tuyến đo này sang tuyến đo khác ( các sai số do các
Trang 8điều kiện ngoại cảnh, điều kiện vận chuyển, độ nghiêng của máy, các vật gây nhiễu có nguồn gốc công nghiệp, hoạt đọng kiến tạo )
Câu 10: Trình bày các tiêu chuẩn kĩ thuật của máy đo trọng lực tĩnh
Các máy đo trọng lực tĩnh dạng GNU-KV, Sidin, Lacost- Lamberg, Sintrecs và các máy đo trọng lực có độ chính xác tương đương là các máy độ chính xác cao với các khoảng đo rộng và có các tiêu chuẩn kỹ
thuật sau ( Quy phạm lưới trọng lực quốc gia)
• Độ nhậy- không ít hơn 7 độ chia của thang đo trên 1mGal;
• Khoảng đo -5-15 mGal;
• Độ chia của thang đo không lớn hơn 2mGal/1 vòng và phụ thuộc ít nhất vào nhiệt độ;
• Thời gian lấy số đo trên điểm không lớn hơn 3 phút;
• Xê dịch điểm 0 của máy đo trọng lực không lớn hơn 0,5 mGal/ 1 ngày đêm;
• Sai số trung phương đo hiệu gia tốc lực trọng trường không lớn hơn 3Gal;
• Sai số trung phương tương đối xác định độ chia của thang đo không lớn hơn 2.10-5, còn đối với các máy đo trọng lực độ chia
5-10 mGal/1 vòng- 2.5-10-4
• Vùng nhiệt độ làm việc 0o-+ 40o C
• Máy đo trọng lực có thể làm việc dưới độ ẩm tương đối 90%
• Trọng lượng không quá 5kg
Các thông số kỹ thuật của máy đo trọng lực Lacost - LambergG (1959) như sau:
• Độ xê dịch điểm 0 không vượt quá 0,1 mgal trong 1 tháng
• Sự ổn định của thang độ chia 1.10-4;
• Độ chính xác đo hiệu gia tốc lực trọng trường 0,01-0,03 mGal;
• Trọng lượng khoảng 3kg ( nếu kể cả pin và hòm thì trọng lượng đến 8kg);
• Khoảng 6000mGal;
• Độ cao 0,27m
Câu 11: Trình bày nguyên lỹ hoạt động của máy đo trọng lưc tĩnh Z400
Nguyên lý hoạt động của máy trọng lực Z400 như sau: vật năng m dưới tác dụng của trọng lực tạo ra moomen xoắn của dây xoắn treo con lắc theo chiều kim đồng hồ Lò xo chính (f1) được nối với cánh tay đòn sản sinh ra moomen xoắn ngược chiều kim đồng hồ xung quanh trục Khi 2 moomen này bằng nhau, thì cánh tay đòn đạt được vị trí cân bằng
Trang 9Nếu trọng lực thay đổi vị trí cân bằng này bị thay đổi, cánh tay đòn
sẽ quay 1 góc nào đó và khi đó sự cân bằng mới sẽ được thiết lập Sự thay đổi này có thể xác định được nhờ quan sát sự thay đổi vị trí của bộ vchir thị đó là điểm trước của cánh tay đòn thông qua kính hiển vi khi trọng lực tăng, cánh tay đòn sẽ quay xuống 1 góc nhất định và ảnh của
bộ chỉ thị trong trường nhìn sẽ lệch sang phải, ảnh này cũng được gọi là
"con lắc"
Máy trọng lực Z400 sử dụng phương pháp đọc điểm 0 để đo sự biến đổi của trường trọng lực Tại mỗi điểm đo sự biến đổi của trường trọng lực được bù bởi sự điều chỉnh mômen xoắn đàn hồi của lò xo bù (f2,f3) bản thân chúng được nối với bộ đếm để điều chỉnh con lắc trùng với vị trí điểm "0" trên thang chia của trường nhìn và lấy số đọc ở bộ đọc số các tham số kỹ thuật của máy Z400 được trình bày ở bảng 3.2
Bảng 3.2
4. Giá trị vạch chia (hằng số máy) 0,090,11mgl/vạch
7. Độ tuyến tính của thang chia 1/1000
Trên khoảng từ 0 4000 vạch
Câu 12: Trình bày phương pháp xử lý số liệu đo đạc của máy trọng lực Z400
1 Tính số đọc theo máy trọng lực
Số đọc theo máy trọng lực có đơn vị mGal được tính theo công thức sau:
ở đây K- độ chia của thang đo bộ vi đọc số (hằng số máy), r- số đọc trung bình theo bộ vi đọc số, - hệ số nhiệt độ của thang đo bộ vi đọc số
Trong đó K1, K2- các độ chia (các hằng số) của thang đo bộ vi đọc
số dưới các nhiệt độ t1, t2 của máy đo trọng lực, thêm vào đó t1- nhiệt độ trong thời gian đo, t2- nhiệt độ khi xác định độ chia của thang đo bộ vi đọc số; - số cải chính do sự không tuyến tính của thang đo của bộ vi đọc
Trang 10số; - số cải chính do hiện tượng chiều trái đất dưới sức hút của Mặt Trăng và Mặt Trời và được tính theo công thức…
2 Tính hiệu gia tốc lực trọng trường giữa điểm cần xác định B và điểm khởi tính A
Việc tính hiệu gia tốc lực trọng trường giữa điểm cần xác định B và điểm khởi tính A theo sơ đồ đo A-B-A được thực hiện bởi công thức sau :
ở đây g',g'0 - các só đọc theo máy đo trọng lực tại điểm cần xác định B
và điểm khởi tính A đã được quy về đơn vị mGal; xd - số cải chính do sự
xê dịch điểm 0 của máy trọng lực được xác địn theo công thức:
Ở đây g'01, g'02 - các số dọc ban đầu và kết thúc theo máy đo trọng lực (đơn vị mGal) tại điểm khởi tính A vào các thời điểm T01, T02, T - thời gian đo trên điểm cần xác định B
Nếu đo đạc trọng lực được tính theo sơ đồ tuyến tính đo A-B-A-B, thì kết quả đo dược hiệu chỉnh như dối với 2 tuyến độc lập A-B-A và
B-A-B Giá trị trung bình được nhận làm giá trị cuối cùng của hiệu gia tốc lực trọng trường giữa 2 điểm A và B theo cùng 1 máy trên tuyến đo đã cho
Tính số cải chính Honcasalo và hiệu theo công thức 11.40
Câu 13: Nguyên lý hoạt động của máy trọng lực ZLS
Hệ thống treo mới và lực hồi tiếp tĩnh điện được dùng để chống lại lực hấp dẫn trên khối lượng thành phần cảm ứng Hệ thống phần mềm điều khiển Ultragrav kết hợp với bộ điều biến độ rộng rung thẳng (PWM) của
hệ thống hồi tiếp tĩnh điện để tự đọng đưa con lắc về 0 Nguồn điện yếu
hệ thống hồi tiếp tự động sản sinh tín hiệu hồi tiếp tĩnh điện từ điện áp đầu ra của đồng hồ chỉ thị vị trí điện dung Tín hiệu hồi tiếp này được áp vào bản cực của tụ điện để hoàn trả con lắc về đúng vị trí không và giữ
nó ở đó Chu kỳ làm việc của tín hiệu hồi tiếp tỷ lệ với giá trị trọng lực liên quan Tín hiệu con lắc có thể theo dõi trên màn hình của máy tính kết nối
Hệ thống cân bằng điện tử bằng gốm được sủ dụng để đảm bảo phép đo trọng lực được chính xác và tin cậy các bộ phận cân bằng điện
tử được đặt vuông góc với nhau trên đầu bộ phận nhạy và có độ phân giải bằng 1 giây cung
Tín hiệu ra của các hệ thống cân bằng điện tử có thể được theo dõi bằng điện kế đặt trên máy trọng lực hoặc qua màn hình của máy tính kết nối Điều biến tần số bổ sung hoặc các đầu ra tương tự (analog) được cung cấp thông qua 1 cổng ra một ét đặc trưng mới là thời gian kết thúc