GS型重力仪的静电反馈与静电标定

本文介绍了静电反馈及静电标定技术在GS型重力仪上的具体应用,着重阐述了它的工作原理。应用结果表明,装配有静电反馈及静电标定系统的重力仪,不但观测资料精度大大提高,而且仪器的标定既简单又准确。     

GS15重力仪电磁反馈和观测资料的数字采样分析

GS15重力仪是静力式螺旋状弹簧重力仪。仪器的检测系统是一种电容换能开环检测系统。我们从1982年开始对GS15(No231)重力仪采用电磁反馈方法进行改装。把原来开环检测系统改为闭环检测系统。并用数字磁带、以不同频率作采样记录。这样,就使该台仪器的摆杆处于零位,即电容电桥的平衡位置。同时在输出端可分别记录重力潮汐信息和叠加在潮汐曲线上反映重力仪摆杆通过平衡位置时的瞬时信息。并将该信号加以专门放大输出。所有信息都同时采用模拟和数字采样记录。 观测试验表明,采用电磁反馈和数字采样记录有如下优点: (1) 提高重力潮汐的观测质量。由于重力仪摆杆处于零位,仪器稳定性增加了。并使记录格值标定准确,且完全线性。仪器灵敏度保持不变。在专门放大的高频输出信息上,可了解噪声的频谱分布,以便构制数字滤波器,以代替该仪器原有100秒的有源滤波器,从而使潮汐相位不致失真。 (2) 利用重力仪摆杆过零位专门放大的高频信息,可开展非潮汐高频信息的研究,探讨地面脉     

日本Ms9.0地震前的连续重力观测异常

日本Ms9.0地震后,检测了17台(套)gPhone重力仪和成都GS15连续重力观测仪震前3天的观测数据.发现:乌什、郑州台的gPhone重力仪和成都台的GS15重力仪分钟采样在震前3天出现了不明原因的高频异常现象.初步分析表明,成都、乌什在3月9日的日本Ms7.3地震前的16小时产生了纺锤状的隆起现象;郑州台在日本M...     

滇西地区重力固体潮观测研究

本文在统一了弥漫、下关(相距60km)两台站标定常数、标定方法和计算方法的基础上,讨论了两台站的重力固体潮观测结果(其中下关台14个月,弥渡台两年);确定了滇西地区GS15重力仪所观测到的主波潮汐因子的最佳值。文章最后分析了澜沧地震前后下关和弥渡台潮汐和非潮汐变化特征。     

LCR－G／D重力仪静电反馈装置转换参数的确定

装配了静电反馈装置的ＬＣＲ－Ｇ／Ｄ型重力仪是目前世界上观测精度最好的相对重力仪，静电反馈装置的转换参数确定得正确与否是影响观测精度的重要因素之一。本文在研究了转换参数数学模型及精度的基础上，介绍了它的标定方法和计算方法，并根据ＬＣＲ－Ｇ－７９３、Ｇ－８５４两台仪器的标定结果，分析了转换参数的变化特征及影响标定精度的诸多因素，最后提出了标定和使用转换参数的注意事项。     

LCR重力仪与CG-5重力仪的长基线混合标定

2010-01-18—26日,在武汉、郑州、北京、沈阳4个高精度绝对重力点长基线上对8台LCR重力仪和4台CG 5重力仪进行了混合标定,标定结果表明：5台重力仪（其中4台为CG 5重力仪）显示出二次项的存在,但精度偏低。对于存在二次项的5台重力仪,一次项参数的单独标定结果均好于联合标定,其他重力仪的标定结果则基本保持不变。     

GS型重力仪记录格值标定试验

本文针对GS型重力仪在记录格值标定中存在的问题,通过具体的格值标定试验和对试验结果的调和分析检验,得出:拉弹簧不同的格数和在不同的记录状态下测定记录格值,对标定结果是有影响的,前者的影响量为(1.1—1.6％),后者的影响量为(0.8—2.2％)。根据这种仪器的实际性能,本文推荐一种供参考的方法——拉弹簧10—15格,通过调节记录器零点位置或将输入到记录器的信号反向直接量图来测定记录格值。     

高精度重力测量资料处理软件包ACGN系统及其实算结果

本文以高精度重力测量资料处理的数学模式为基础,叙述了用于LCR重力仪标定和重力网平差的软件包ACGN系统的主要功能和特点;对重力仪精密标定和重力网最优平差等问题进行了讨论。 实例计算表明:高精度重力测量资料的处理,不仅与所选数学模式有关,而且与具体计算穷案有关;ACGN系统正是一个高精度、高效率处理精密标定重力仪、平差各类重力网观测结果的通用软件包。     

LCR-G型重力仪仪器参数的时变特征

采用区域适定法对LCR－G型重力仪的仪器参数进行适时标定。对标定结果的分析表明：（1）区域适定法标定结果与基线标定结果精度相当；（2）重力仪的线性项参数呈现随时间的趋势性下降和非线性。采用区域适定解校正后的线性项参数处理区域重力网的观测资料，不仅能有效地削弱系统误差，而且可提高重力仪检测地震信息的能力。     

GS—15重力仪记录系统的时间常数

本文从无线电基本原理和复变函数理论出发,对GS—15重力仪记录系统的巴特伍兹滤波器的传递函数作了一般推导,得出其传递函数的公式。应用复变函数理论中求极点的方法,拉普拉斯变换及黎曼——梅林反演公式,计算出潮波通过记录系统时所引起的相位滞后公式,并且由它计算了固体潮理论中几种主要潮波在通过该系统时所起的相位滞后值。     

应用电子技术提高重力仪的观测精度和工作效率

重力仪是进行重力勘探的主要仪器,其精度的高低直接影响着重力勘探的探测效果。当今最优秀的GS型金属弹簧重力仪的精度为0.02～0.01mGal。国内外各厂家生产的石英弹簧重力仪中,美国Texas公司生产的渥登(Worlden)型重力仪是目前较好的重力仪,其精度也只能达到0.01mGal。这样精度的重力仪对高精度的重力测量是不能满足要求的,且这些重力仪比较笨重,操作较麻烦,精度受外界因素的影响严重。因此限制了重力勘探的工作效率和探测效果。随着电子技术和传感技术的发展,应用电子技术提高重力仪的观测精度已成为现实。国外科学家采用具有放大倍数高、抗干扰能力强的电子技术进行放大的高灵敏度的传感器,开发出了LCR-D型新一代重力仪。     

石英弹簧重力仪(ZSM)的光学测微归零读数法

本文介绍石英弹簧重力仪(ZSM)的光学测微读数器的研制样品以及其实际应用的结果。通过实验表明,石英弹簧重力仪配上光学测微器后,由归零读数法获得重力读数的观测精度,一般要高于直接用重力仪计数器的零位观测(摆杆水平)法精度。这种归零读数法主要用于室内对重力仪进行格值标定;也可能用于野外重力观测工作中。     

蓟县地震台gPhone、DZW和GS-15重力仪重力噪声水平对比

选取蓟县地震台同址观测的3台不同型号重力仪(gPhone、DZW和GS-15)2022年全年的连续观测数据,研究不同类型仪器对环境噪声的响应,计算3种重力仪的重力噪声水平,同时计算地震频段(200～600 s)的地震噪声等级,并与全国gPhone重力仪的地震噪声等级进行对比。结果表明：1)在频率低于10^-3 Hz时,扣除固体潮和气压改正可以明显改进重力噪声水平;2)相同台站不同仪器重力噪声水平不同,gPhone型重力仪的背景噪声水平低于DZW型重力仪和GS-15型重力仪,其SNM值为3.355;3)2022年全国gPhone重力仪的地震频段噪声水平均值为5.418,蓟县台的噪声水平平均值为3.465,低于全国的噪声水平。研究结果可为3类重力仪观测数据的研究应用提供参考。     

LaCoste&Romberg航空重力仪的格值标定

LaCoste&Romberg航空重力仪是我国航空重力测量系统的核心.根据航空重力测鼍的特点,讨论了航空重力仪格值的标定方法,导出了格值计算公式.基于实际标定数据,计算获得了新格值.利用大同航空重力测量实测数据对新格值的有效性进行了验证.结果表明,利用新格值可以使空中重力扰动与参考值之间的系统误差减小约1×10-5ms-2.     

高崖口重力短基线的校准与分析

介绍北京高崖口国家重力仪短基线标定场的测量情况,分析高精度相对重力联测和使用A10绝对重力仪进行4期校准得到的结果精度。结果表明,高崖口短基线场基2点与基5点间的重力段差长期变化在20 μGal以内,点位稳定可靠。
     

重力仪一次项系数对重力场动态变化的影响研究

利用2011~2013喜马拉雅项目在南北地震带北段获得的10余个绝对重力值作为基准,运用甘肃、宁夏和河西3个重力网的数据对各重力仪一次项系数进行重新解算,获得重力场动态变化。结果显示:1)2011-05~2013-06的重力场反映出,青藏高原深部物质向北东运移过程中出现自西南向东北、由负向正的大空间尺度趋势性显著重力变化;2)LCR-G型及Burris型金属弹簧重力仪的一次项较稳定,基本不变,而CG-5型石英弹簧重力仪的一次项逐年减小,应每年利用绝对基准进行实测标定;3)利用绝对基准进行实测一次项标定后,重力场总的变化趋势与利用长基线标定的一次项计算结果基本一致,只是量级有所减小。     

CG型重力仪格值系数时空变化特征分析北大核心CSCD

对12台CG型重力仪格值系数的时空变化特征进行分析,结果表明,在同一读数范围内不同时间段所标定的格值系数会发生变化,在同一时间段内不同读数范围所标定的格值系数也存在差异。应用实例表明,利用测区内重力基准点间的数据来标定CG型重力仪的格值系数,其精度优于在国家基线场标定格值系数的精度。     

以潮汐模型为约束的gPhone重力仪格值系数标定方法改进

以观测数据与DDW潮汐模型之差的均方根和重力残差为约束,对基于M₂潮波标定gPhone重力仪格值系数的方法进行改进。利用改进方法对连续重力台网内的9台gPhone重力仪格值系数进行标定,基于M₂潮波相对误差、残差振幅谱均方根等指标对标定结果进行精度评定,并与FG5绝对重力仪比测法、M₂潮波标定法进行比较。结果表明,改进方法的M₂潮波潮汐因子与理论固体潮模型平均相对误差提高到0.215 2%,残差振幅谱均方根平均达到1.690 2μGal,与FG5比测法精度相当,优于M₂潮波标定法。最后,讨论格值系数分布规律以及重力残差矢量与台站所在位置的经度依赖关系。     

Lacoste重力仪的周期误差

重力仪的周期误差是精密重力测量的一个误差源。本文阐述由于齿轮组合所产生的周期误差,给出全部可能存在的周期数。以G584仪器为例,发现除已被普遍采用的1、7.33、73.33、220周期数外,尚存在22周期数。用大量程静电反馈装置进行测量,验证22周期数的周期误差幅值为4.33×10~(-6)m/S~2。同时讨论了为标定该项误差增强现有基线的必要性。     

LCR-G型重力仪的检验与标定

介绍LCR-G-1150重力仪返厂维修后的检验和标定过程,并对仪器维修前后的各项性能及观测数据进行对比分析。结果表明,精细地、有针对性地检验与标定对客观评价仪器的维修效果和各项性能至关重要。