专利名称：一种重力仪格值标定仪的制作方法
技术领域：
本发明属于地球物理重力测量的检测仪器。
现有技术 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，或仪器受到剧烈碰撞或经中、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，所用重力仪格值标定的相对均方误差应达1/2000，建立除末级基点外的各级基点网时，所用重力仪标值测定的相对均方误差应达1/5000，国家相关重力测量部门也有类似的技术规定。目前，我国进行格位相对精度不低于1/5000，标定时，是利用建立的固家级格值标定场上两点或数点上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，根据试验巳证实，重力仪的格值走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÷ΔS)×(1-cosθ)，式中g为测点的绝对重力位，ΔS力重力仅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。这种仪器一般确一个下支撑平板，下支撑平板上安装有一个供放置重力仪的主平板，如美国物理研究所研制的格值仪就是这样，但是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。
发明的目的 本发明的目的是研制一种体积小，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重力仪格值标定仪。
技术方案 本发明也是利用倾斜法原理设计具有一个下支撑平板，下支撑平板土安装有一个主平板，其特征在于是利用测量块规的厚度换算重力仪侧、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；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。
有益效果 本发明由于采用了高精度标准块，精度高，采用主平板和下支撑平板之间呈近似三点接触形式，减少和消除结构形变的影响；从而达到体积小，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的目的。
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； 附图中1是可调节底脚螺丝，2是半固定式底脚螺丝，3是下支撑平板，4是支撑螺丝，5是凹形槽，6是圆柱，7是圆柱定位槽，8是主平板，9是旋转圆盘，10是下支撑架竖杆，11是上支撑架竖杆，12是定压螺丝，13是圆球，14是可调螺丝，15是滑板，16是块规，17是连接架。
实施例 本发明的重力仪格值标定仪的特征是在下支撑平板(3)上固按有一竖杆(称下支撑架竖杆)(10)构成下支撑架，下支撑平板(3)底面装有三个供调平的底脚螺丝，其中两个可调节底脚螺丝(1)，一个为半固定式底脚螺丝(2)，下支撑平板(3)上面中部固定有两个凹形槽(5)，在下支撑架竖杆(10)的顶部固接有一连接架(17)，右侧装有一可调螺丝(14)，左侧装有一定压螺丝(12)，在下支撑架竖杆(10)顶部连接架(17)上还装有滑板(15)，滑板(15)前面放置块规(可以是块规组)(16)，可调螺丝(14)与滑板(15)接触，可调节滑板(15)前后移动，主平板(8)上固接有一竖杆(称上支撑架竖杆)(11)构成上支撑架，主平板(8)下部固定有一圆柱(6)和圆柱定位槽(7)，圆柱(6)落入凹形槽(5)内，与凹形槽(5)呈近似两点接触，并可在其内左右转动，主平板(8)底面还装有三个支撑螺丝(4)，以保护圆柱(6)，并改善其与凹形槽(5)之间的受力状态，在上支撑架竖杆(11)上端固定有一圆球(13)，圆球(13)与块规(16)呈点接触，定压螺丝(12)与上支撑架竖杆(11)接触，以保证圆球(13)与块规(16)呈良好的点接触形式，旋转圆盘(9)用大螺钉活动连接在主平板(8)之上，旋转圆盘(9)上刻有表示与主平板(8)相对位置的刻度线，下支撑平板(3)、主平板(8)为150×200mm左右，厚30mm左右，旋转圆盘(9)直径为200mm左右，厚18mm左右，圆柱(6)，圆球(13)直径为30mm左右，圆柱(6)中心与圆球(13)中心距为400mm左右，块规(16)、下支撑平板(3)、主平板(8)，旋转回盘(9)、圆柱(6)和圆球(13)工作面硬度为HRc50～60，粗糙度0.8左右。
标定重力仪格值时，先调动可调底脚螺丝(1)并配合水准器将下支撑平板(3)、主平板(8)、旋转圆盘(9)调平(可以是近似水平)，将待标定格值的动仪放置于旋转圆盘(9)上，并使重力仪灵敏系数的旋转轴方向准确地与格值仪的旋转轴方向相垂直，然后，使用块规(也可以是块规组)(16)，使重力仪产生同一正角和负角，从而确定重力仪的水平位置，进而获得重力仪的真实倾角θ时重力仪读数差，最后测量使重力仪产生倾斜角θ所用块规的厚度换算出θ角，按倾斜法原理标定出该重力仪的格值。
本发明的重力仪格值枞仪结构简单，具有体积小、重量轻(可以做成30～50KG左右)，便于拆卸、搬运和安装的优点，适于重力测量部门，特别是野外操作人员使用，间接标定精度达到±1/5000，若采用块规组可进行直接标定，其精度可望达到1/5000～1/10000。
权利要求
1.一种重力仪格值标定仪，具有一个下支撑平板和一个主平板，其特征是还具有可调底脚螺丝，半固定式底脚螺丝，支撑螺丝，凹形槽，圆柱，拨柱定位槽，旋转圆盘，下支撑架竖杆、上支撑架竖杆，定压螺丝，圆球，可调螺丝，滑板，块规和连接架。下支撑架竖杆固接在下支撑平板上，两个可调节底脚螺丝和一个半固定式底脚螺丝安装在下支撑平板底面，两个凹形槽固定在下支撑平板上面中部，连接架固接在下支架竖杆的顶部，其左右侧装有定压螺丝和可调螺丝，滑板安装在下支撑架竖杆顶都连接架上，块规(或块规组)放置在滑板前面，可调螺丝与滑板接触，上支撑架竖杆固接在主平板上，圆柱和圆柱定位槽固定在主平板下部，圆柱落入凹形糟内呈近似两点接触，三个支撑螺丝装在主平板底面，圆球固定在上支撑架竖杆上端并与块规呈点接触，定压螺丝与上支撑架竖杆接触；旋转圆盘活动连接在主平板上，旋转圆盘上刻有表示与主平板相对位置的刻度线。
全文摘要
本发明涉及一种重力仪格值标定仪，根据倾斜法原理设计，其特征在于是利用测量块规的厚度换算重力仪微小倾角θ标定格值的机械装置，具有结构简单，体积小，重量轻，便手携带，价格便宜等优点，直接标定精度可达1/5000～1/10000；适用于重力测量部门，特别是野外重力测量人员配备和使用。
文档编号G01V7/00GK101201412SQ200610161380
公开日2008年6月18日 申请日期2006年12月13日 优先权日2006年12月13日
发明者吴海林 申请人:吴海林