地球物理观测实验报告(重力)

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1、地球物理观测实验报告课程名称：地球物理观测与实验实验名称：重力观测实验姓名:XX班级：XX完成日期：20xx年x月xxB目录一、实验目的3二、实验原理3三、仪器介绍41、仪器使用方法和操作内容4(一)准备工作4(二)参数设置5(三)调平与测量62、使用中必须注意的问题8四、实验内容81.实验数据8(1)第一小组的数据8(2)第二小组的数据92.计算过程10(1)第一小组的数据计算10(2)第二小组的数据计算11(3)误差分析11五、实验感想12参考文献12实验目的（1）了解CG・5重力仪的测量原理、结构、主要功能及技

2、术指标。（2）学习仪器使用方法，包括安置、维护参数设观测和据回放等。（3）掌握使用24小时静态观测数据，对仪器的基本性能状况进行评价方法。（4）掌握零位漂移，漂移率，残余观测数据稳定性等基本概念。（5）掌握观测重力仪基本野外方法，以及相应的数据整理和计算法。实验原理重力测量所使用的物理原理：弹簧重力仪：包括金属弹簧重力仪和石英弹簧重力仪，弹簧重力仪使用了弹簧、弹片、扭丝等机械原件进行重力平衡式相对重力仪设计。金属弹簧重力仪弹性系统由金属材料制成，石英弹簧重力仪弹性系统由石英材料制成。振弦重力仪：该重力仪的原理是以测定

3、磁场中片状金属弦在不同张力（重力）作用下其振动频率的变化，来确定相对重力变化（原理与琴弦在不同张力卞振动，发出不同频率的声音相同）。振弦重力仪主要用于海洋和井屮重力测量。激光绝对重力仪：根据自由落体定律，在落体自由下落时用激光测距，原子钟计时，完成重力全值测定，冃前己达到（2〜5）X10«m/s2的测量精度。超导重力仪：1960年随超导应用技术的出现，使用扼、销、铅等超导材料，应用其在温度接近绝对零度条件卞的零电阻效应，制成具有高稳定性的〃磁弹資〃的弹力与重力进行平衡，用电容位移传感器实现连续自动观测。原子干涉绝对重

4、力仪：基于激光冷却、激光囚禁原子和玻色-爱因斯坦凝聚发展起来的原子干涉技术能够研制出高精度的挣原子陀螺仪、冷原子加速度计、冷原子重力仪和冷原子重力梯度仪。零长弹簧重力仪：图1中OM形为摆杆,0为摆杆旋转中心和支点，B为摆杆重心，l（0B）为摆杆拆合摆长,AB为零长弹簧，A为仪器弹簧悬挂点。零长弹簧不同于普通弹簧，制作时把弹簧钢丝绕成拉伸型弹簧后，在没有外力作用下让它收缩着，使成为长度为零的状态。当外力作用后它具有收缩力，弹簧长度和张力完全成正比，这在基于用摆的位移来测量重力变化的重力仪中，使摆具有线性良好的运动特性是

5、特别重要的。⑴三、仪器介绍CG-5重力仪是加拿大scintrex公司制造的全自动数字式陆地重力仪。在测量过程中采用微处理器进行读数，进行仪器倾斜、漂移（预校正）、内部温度、固体潮等自动校正，并具备地震滤波、自动舍弃坏数、自动记录、数字输出等功能。直接测量范围达8000X10-5m/s：2,读数分辨率为0.001X10-5m/s2,广泛应用于重力测量各个领域。CG-5重力仪采用零弹簧助动结构，具有极高的稳定灵敏度（与LCR重力仪相近）。观测中，静电反馈装置（用于重力补偿）和电容位移传感器（检测摆杆的水平状态）在控制器协

6、调下的联合使用，可实现摆杆在水平零点位置的自动连续读数功能。其核心部件是石英弹性系统（含电容位移传感器）、静电反馈补偿装置、微处理器、传感器系统（温度和倾斜等），这些部件被密封在1个具有双层恒温的真空仓里，以保障其稳定可靠。另外，还有LCD显示器、键盘、存储器、数据传输接口（R-232和USB两种）、时钟，及外挂式GPS接收器（用于获取测站位置）。操作软件具有自动改正、数据处理、自诊断、标定参数更新、数据操作、测站标记等功能。仪器的主要技术参数见下表。传感器类型：无静电熔凝石英读数分辨率：lmicroGal标准差：5

7、microGal测量范围：8000mGal,不用重置，长期漂移（静态）〈0.02mGal/day自动补偿倾斜范围：±200"波动范圉:20g以上的冲击，通常＜5microGai自动修正：潮汐、仪器倾斜温度噪声地震尺寸：30cmX21cmX22cm重量（含电池）：8kg电池容量：2X6Ah（10.78V）袖珍锂电池功耗25°C时4.5W工作温度：-40〜+45°C环境温度修正：通常0.2microGal/°C大气圧力修正：通常0.15niicroGal/kPa磁场修正：通常ImicroGal/Gauss（微伽/高斯）内

8、存：闪存技术，数据安全标准:1MB,可扩展至12MB时钟：内置，日、月、年、时、分、秒。锂电池连续供电数字化数据输出：RS-232C及USB接口仪器使用方法和操作内容（-）准备工作1.重力仪供电CG-5重力仪有两种供电方式：15V外接电源供电或智能电池供电。外接电源供电步骤：先把外接电源适配器的输人端与供电网连接（100〜240V交流,47〜6