[发明专利]一种重力仪格值标定仪

说明书

本发明属于地球物理重力测量的检测仪器

准确标定、及时检测重力仪的格值，是重力测量中减少系统误差、提高重力测量精度的重要措施。我国地质矿产部《区域重力调查技术规定》中要求，每年野外工作开始前和野外工作结束后，或仪器经受剧烈碰撞或经中、大修后，均应标定重力仪的格值，建立末级基点网，以及普通测点观测时，所用重力仪格值测定的相对均方误差应达1/2000，建立除未级基点外的各级基点网时，所用重力仪格值测定的相对均方误差应达1/5000。冶金部、石油部及国家地震局等重力测量部门也有类似的技术规定。目前，我国进行格值相对精度等于和高于1/5000标定时，是利用建立的国家级格值标定场上两点或数点间已知重力差值进行多次重复观测来实现的。建立这种标定场要求点与点之间的重力差值大、距离近、交通方便，因此，施工复杂、工作量大，而且对标定格值需定期进行检测、校核，我国现仅建有北京高崖口和南京紫金山两个国家级格值标定场。这样，分布在全国各省的大部分重力仪，每年均需由专人送往北京或南京检测和标定，需花费较多的人力、经费和时间。而且，根据试验已证实，重力仪的格值是随气温和仪器本身的测程段不同而变化的，因此，上述标定方法难于保证野外施工条件和格值标定时条件的一致，直接影响重力测量的精度。

采用一种仪器对重力仪格值进行标定和检测，可以弥补上述不足。目前已有的重力仪格值标定仪（格值仪），是利用倾斜法原理设计的（即格值K＝ (g)/(△S) （1-cosθ），式中g为测点的绝对重力值，△S为重力仪倾斜前后相应的读数差，θ为重力仪倾斜角度），均通过配备的光学测角装置-精密经纬仪测量重力仪的倾斜角度θ来标定格值的。这种仪器一般有一个下支撑平板，下支撑平板上安装有一个供放置重力仪的主平板，如苏联莫斯科地球物理研究所研制的FEG-1型、PEG-3型和美国北美仪器制造厂生产的格值仪就是这样〔见澳大利亚《地质和地球物理》杂志，1980年第5期刊出的D·A·Cutts等人发表的《石英弹簧重力仪的标定》一文“Calibration    of    gravity    meters    with    a    quartzme    chanism”

BMR    Journal    Ceology    &    Geophysics    5    1980·介绍〕上述格值仪价格昂贵，体积大、笨重，只适于定点室内安装，而且其测定相对精度仅为1/3000左右。

研制一种体积小，重量轻，便于携带，操作较简便，可以根据需要随时在施工现场对重力仪的格值进行检测和标定，其精度满足规范要求的格值仪是重力测量部门所渴望的。

本发明就是这样一种格值仪。也是利用倾斜法原理设计具有一个下支撑平板，下支撑平板上安装有一个主平板，其特征在于是利用测量块规的厚度换算重力仪微小倾斜角度θ来标定重力仪格值的机械装置。其技术关键是正确确定和调整仪器的安置方位，致使重力仪灵敏系统的旋转轴方向准确地与格值仪的旋转轴方向相垂直;精确测定重力仪的水平位置;精确测定角度值;减少和消除结构的形变对测量角度的影响。本发明采用旋转圆盘，并利用重力仪的灵敏度与倾角、方位间的关系，调整重力仪安置的正确方位;采用高精度的国家标准块规间接度量角度;利用块规使重力仪产生同一正确和负角倾斜时观测读数的方法技术直接获得真实的倾角θ时重力仪读数;选择适当的材料加工机械装置，并对主要部件进行必要的工艺处理，在结构上，使主平板和下支撑平板之间呈近似三点接触形式，尽量减少和消除结构形变的影响。

附图1为重力仪格值标定仪正面结构图。

附图2为重力仪格值标定仪左视结构图。

1.可调节底脚螺丝

2.半固定式底脚螺丝

3.下支撑平板

4.支撑螺丝

5.凹形槽

6.圆柱

7.圆柱定位槽

8.主平板

9.旋转圆盘

10.下支撑架竖杆

11.上支撑架竖杆

12.定压螺丝

13.圆球

14.可调螺丝

15.滑板

16.块规

17.连接架