wiadomościksięgarniaprenumeratareklamakontaktRODOpolityka prywatności
Najnowsze wydarzenia z dziedziny geodezji, nawigacji satelitarnej, GIS, katastru, teledetekcji, kartografii. Nowości rynkowe, technologiczne, prawne, wydawnicze. Konferencje, targi, administracja.
blog

Grawimetry

- «« « część 2 z 4 » »»


Przy symetrycznym sposobie obserwacji przyspieszenia ziemskiego w aparacie balistycznym rejestruje się interwały T i t między momentami przejścia wyrzucanego pionowo ciała odpowiednio przez pary: dolna i górna stacja, na częściach trajektorii symetrycznych względem jej wierzchołka. Odstęp H między poziomami rejestracji jest ściśle wyznaczony interferencyjnie. Na poziomie dolnej stacji zachodzi równość:

a z kolei na górnej:

Stąd oczywiście wynika, że przyspieszenie ziemskie wynosi:

Wzór powyższy jest ideową formułą. Na jej podstawie pracuje od połowy lat 60. zeszłego stulecia aparat balistyczny skonstruowany w Sévres pod Paryżem przez fizyka japońskiego A. Sakumę z grupą geofizyków francuskich. Na bazie koncepcji przyrządu A. Sakumy dwie instytucje – Bureau International de Poids et Measures w Sévres oraz Instituto di Metrologia (IMGC) „G. Colonnetti” w Turynie – zbudowały wspólnie przewoźny grawimetr absolutny. W 1977 r. przystąpiono przy jego użyciu do pomiarów na punktach podstawowej osnowy grawimetrycznej w zachodniej Europie. Skala długości w tym instrumencie jest określana na podstawie długości fali helowo-neonowego lasera kontrolowanej z błędem rzędu 5/10-9. Licznik prążków interferencyjnych i dwa liczniki sygnałów czasu emitowanych przez rubidowy wzorzec mają stabilność 10-10 na 10 dób. Ruch próbnika odbywa się w próżni o ciśnieniu 0,1 hPa. Masa całego grawimetru wynosi ok. 600 kg. Instrumentem tym wykonano również pomiary na 17 stacjach europejskiej bazy grawimetrycznej – od Hammerfestu w Norwegii do Katanii na Sycylii i dalej aż do Nairobi. Na każdym stanowisku obserwacje trwały 3-4 dni, obejmując od 40 do 140 wyznaczeń. Błąd średni średniej wartości przyspieszenia wahał się w granicach od 0,02 do 0,04 mm/s-2.

Począwszy od 1980 r. opisany powyżej typ absolutnego grawimetru, po kilku udoskonaleniach, zaczęto produkować seryjnie we Francji w firmie Jaeger oraz we Włoszech z oznaczeniem A-60. Tym grawimetrem wykonano pomiary również w Polsce, m.in. w Obserwatorium Astronomiczno-Geodezyjnym Politechniki Warszawskiej w Józefosławiu pod Warszawą i w Lamkówku, w Obserwatorium Satelitarnym Akademii Rolniczo-Technicznej w Olsztynie (obecnie Uniwersytet Warmińsko-Mazurski).

Dodajmy w tym miejscu, że przewaga metody symetrycznego pomiaru nad obserwacjami niesymetrycznymi wiąże się przede wszystkim z możliwością eliminacji minimalnego wpływu tarcia cząstek pozostałego powietrza podczas ruchu próbnika w górę i w dół, które oddziałuje z różnym znakiem. Wyższa jest także dokładność pomiaru interwałów czasu między przejściami przez poziomy rejestracji.


Grawimetr absolutny prof. Zbigniewa Ząbka (fot. archiwum Instytutu Geodezji Wyższej i Astronomii Politechniki Warszawskiej

Oryginalną konstrukcję posiada grawimetr balistyczny zbudowany przez prof. Zbigniewa Ząbka w Instytucie Geodezji Wyższej i Astronomii Geodezyjnej Politechniki Warszawskiej [Ząbek, 1996]. Ruch symetryczny masy próbnej na odległości ok. 20 cm obserwowany jest w tym aparacie na kilkuset poziomach (od 300 do 3000). W kloszu grawimetru utrzymywane jest ciśnienie ok. 0,1 Pa. Całkowita masa aparatu wynosi ok. 120 kg. Trójścienny reflektor, o wadze ok. 80 g, wykonany z płaskich sklejonych luster, katapultowany jest za pomocą urządzenia o podobnej konstrukcji jak w grawimetrze Sakumy. Układ mierzący drogę reflektora ruchomego stanowią oprócz niego: reflektor w sejsmografie, fotodiody i laser helowo-neonowy stabilizowany z dokładnością 10-9 w okresie miesiąca. Jest on porównywany ze stacjonarnym laserem jodowym AXIS/BIPM ISL 1 o stabilności 10-10 w dwuletnim interwale czasu. Wzorzec czasu stanowi oscylator kwarcowy Rohde-Schwarz XSD 2 o stabilności częstotliwości 10-9 w okresie miesiąca. Impulsy interferometru z fotodiody odpowiadają odcinkom drogi pryzmatu równym 0,5 l fali lasera. Oryginalnie rozwiązano konstrukcję części mechanicznej komory próżniowej. Jej osłona wykonana została w kształcie przezroczystej kwarcowej rury szklanej, o średnicy 200 mm i długości 400 mm, zamkniętej dwiema duraluminiowymi pokrywami. Podrzucanie reflektora odbywa się za pomocą linki gumowej, na której jest on zawieszony. Napinanie tej linki wykonuje silniczek elektryczny umieszczony na zewnątrz klosza. Na jego osi nawijana jest struna metalowa. Katapulta zwalniana jest po scentrowaniu reflektora za pomocą dźwigni połączonych z elektromagnesem. Konstruktor aparatu zastosował wiele własnych wynalazków w budowie części mechanicznej. Do najważniejszych zaliczyć trzeba sprężynowy tłumik drgań linki gumowej po podrzuceniu pryzmatu oraz regulator napięcia linki. Zastosowano odległość między poziomami rejestracji równą 2000 l fali interferencji, czyli 0,63 mm. Obserwacje wyrównywane są osobno po obydwu stronach krzywej balistycznej. Stosuje się przy tym funkcję zależności drogi od czasu w postaci:

gdzie k jest parametrem redukcji ze względu na ciśnienie reszty powietrza w kloszu próżniowym. Wyrównane g0 odnosi się do szczytu toru, czyli do wysokości ok. 0,354 m nad poziomem znaku grawimetrycznego. Obserwacje powtarzane są automatycznie, co 15-20 s. Z serii dobowej uzyskuje się ciężkość z błędem średnim rzędu 0,02 mm•s-2 = 2 mGal.

część 2 z 4
«« « 1 2 3 4 » »»



dodaj komentarz

KOMENTARZE Komentarze są wyłącznie opiniami osób je zamieszczających i nie odzwierciedlają stanowiska redakcji Geoforum. Zabrania się zamieszczania linków i adresów stron internetowych, reklam oraz tekstów wulgarnych, oszczerczych, rasistowskich, szerzących nienawiść, zawierających groźby i innych, które mogą być sprzeczne z prawem. W przypadku niezachowania powyższych reguł oraz elementarnych zasad kultury wypowiedzi administrator zastrzega sobie prawo do kasowania całych wpisów. Użytkownik portalu Geoforum.pl ponosi wyłączną odpowiedzialność za zamieszczane przez siebie komentarze, w szczególności jest odpowiedzialny za ewentualne naruszenie praw lub dóbr osób trzecich oraz szkody wynikłe z tego tytułu.

komentarze menu_text_pl

Wypis lub wyrys przez ePUAP
czy wiesz, że...
© 2005-2020 Geodeta Sp. z o.o.
created by BRTSOFT

O nas

  • Właścicielem portalu Geoforum.pl jest Geodeta Sp. z o.o., wydawca miesięcznika GEODETA oraz serwisu egeodeta24.pl
  • Geoforum.pl jest portalem internetowym i obszernym kompendium wiedzy na tematy związane z geodezją, kartografią, katastrem, GIS-em, fotogrametrią i teledetekcją, nawigacją satelitarną itp. Od 2005 roku na bieżąco dostarcza informacji z powyższych dziedzin i umożliwia ich komentowanie.
  • GEODETA (Magazyn Geoinformacyjny) ukazuje się od czerwca 1995 roku i jest największym oraz najbardziej popularnym polskim miesięcznikiem prezentującym aktualne zagadnienia z zakresu: geodezji, kartografii, katastru, GIS-u, fotogrametrii i teledetekcji, nawigacji satelitarnej itp.
  • GEODETA cyfrowy to elektroniczna wersja tradycyjnego wydania miesięcznika. W serwisie egeodeta24.pl można zamawiać zarówno prenumeratę, jak i pojedynczne wydania

Zespół redakcyjny

  • Katarzyna Pakuła-Kwiecińska (redaktor naczelny)
  • Anna Wardziak (sekretarz redakcji)
  • Jerzy Przywara
  • Bożena Baranek (szefowa Działu Prenumeraty)
  • Jerzy Królikowski (redaktor prowadzący Geoforum.pl)
  • Damian Czekaj
  • Bogdan Grzechnik

Kontakt

Geodeta Sp. z o.o.
02-541 Warszawa,
ul. Narbutta 40/20
tel. (22) 849-41-63, 646-87-44
redakcja@geoforum.pl
prześlij newsa

Prenumerata
prenumerata@geoforum.pl
b.baranek@geoforum.pl
Reklama
k.kwiecinska@geoforum.pl

facebook twitter Instagram RSS