ТЕМА: Определение цены деления и чувствительности гравиметров
Цель работы: Ознакомление с поверками гравиметров, определение цены деления и чувствительности гравиметров типа ГНУК
Определение цены деления
Ценой деления измерительного устройства называется отношение приращения измеряемой величины к приращению отсчетов по измерительному устройству. В частности, для гравиметров это отношение приращения ускорения силы тяжести к приращению отсчетов по микрометру:
,
где g2 и g1 – известные значения относительного ускорения силы тяжести, 
U – разность отсчетов по микроскопу.
Следовательно, для определения цены деления гравиметра следует знать g2 и g1 и при этих известных значениях снять показания микрометра.
Относительные значения силы тяжести могут быть известны из различных источников. Наиболее простыми и надежными является определение цены деления из наблюдений на пунктах с известным значением силы тяжести (эталонный профиль). В некоторых конструкциях гравиметров (Исинг, GS-11) искусственное, заранее известное изменение ускорение силы тяжести создается навеской на чувствительный элемент дополнительных, заранее проэталонированных грузиков.
Большое распространение при определении цены деления гравиметров получил метод наклона.
Сущность этого метода заключается в следующем.
Момент силы тяжести рычага гравиметра в системах вращательного
M = mgl cos( 
+ 
),
типа при некоторых ограничениях записываются в следующем виде:
|
|
|
M = mgl cos( + ),
где m – масса рычага, l – длина рычага от оси вращения до центра тяжести массы рычага и грузика, g – ускорение силы тяжести, - угол отклонения рычага от горизонтали прибора, - угол отклонения корпуса от гравиметра (полставки) горизонта.
Если рычаг и подставка горизонтальны ( 
= 
=0), то
M = mgl.
При отклонении подставки от горизонта на угол , если направление рычага совпадает с горизонталью прибора ( =0), имеем
M1 = mgl cos .
При наклоне подставки в другую сторону на тот же угол (при =0) будем иметь
M2=mgl cos (- ) = mgl cos = M1.
Разность моментов силы тяжести при горизонтальном и наклонном положении подставки будет равна
M-M1 = mgl(1 - cos ),
т.е. ускорение силы тяжести g получает в результате наклона кажущееся приращение, равное
g = g(1 – cos ).
Для малых углов можно принять, что
1 - cos = 
2/2,
т.е. формулу 
g = g(1 – cos ) можно переписать в виде
g 
g0 
.
Для осуществления наклона и измерения угла гравиметр устанавливается на экзаменатор, представляющий собой массивную металлическую плитку, опирающуюся на тир подъемных винта.
В принципе роль экзаменатора может играть основание гравиметра с подъемных винтов гравиметр можно наклонять как в плоскости движения рычага, так и в плоскости оси его вращения. В практике, как правило, наклон производится в плоскости оси вращения, так как при этом чувствительность практически остается постоянной.
|
|
|
Угол в этом случае можно определить, пользуясь простыми соотношениями между базой прибора L (расстояние между подъемными винтами), шагом подъемных винтов (измерение высоты подъема при одном обороте винта) и количеством оборотов подъемных винтов.
Для наклона гравиметра в плоскости оси вращения рычага нужно вращать винты 1 и 2 (рисунок 3.1) на одинаковое число оборотов в противоположные стороны.
Заметим при этом, что если уровни отрегулированы, то отсчетный индекс, наблюдаемый в окуляре микроскопа при наклоне в любую сторону от горизонта, будет перемещаться справа налево и для возвращения индекса на нулевое деление шкалы следует вращать головку микрометра против часовой стрелки, т. е. уменьшать отсчеты.
На рисунке 3.2 схематично изображены: основание прибора и два подъемных винта 1 и 2.
Из рисунка видно, что
tg = H/L.
При малых углах можно записать
H/L,
а так как высота подъема Н связана с шагом винта d и количеством оборотов n соотношением:
Н = d n,
то из формул получим:
g = g0 
Рисунок 3.1 – Ось вращения рычага.
|
|
|
Рисунок 3.2 – Схематичное изображение основания прибора и двух подъемных винтов 1 и 2
и по формуле:
C = (g2-g1)/ (U2-U1) = g/ U
определяем цену деления гравиметра.
Дата добавления: 2018-04-05; просмотров: 678; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!