<<
>>

Абсолютные измерения методом свободного падения

Н.А. Гусев

Материалы подраздела 5.6 составлены по Трудам ВНИИМ 1958 г., Трудам метрологических институтов, вып. 227(287) 1977 г., [Труды ХГНИИМ 1972; Труды ВНИИМ 1988]; работам Романюка [1974; Романюк и др.

1970]; Арнаутова и др. [1972]; а также [Гусев, Сливин 1973а, б; Гусев 1975], и др. Введение

Принципиально уже в XVII в. были созданы теоретические предпосылки измерения абсолютного УСТ методом свободного падения. Однако до XX в. не существовало технических средств для измерения с приемлемой точностью пути и времени свободного падения тела. Вследствие этого до середины XX в. единственным средством измерения абсолютного значения УСТ были оборотные маятники (первоначально нитяные маятники). Лишь в конце XIX и начале XX вв. были предприняты попытки измерения абсолютного значения УСТ методом падения.

В 1940-1960 гг. абсолютные измерения УСТ методом свободного падения проводились на стационарных установках в основном в метрологических учреждениях, обладавших эталонами и наиболее точными средствами измерения длины и времени. [Юзефович, Огородова 1980]. В этот период времени не имелось точных средств для непосредственного измерения во время падения тела малых интервалов времени и пути. Поэтому применялись косвенные методы измерения.

В соответствии с развитием техники измерений последовательно применялись следующие методы измерения пути падающего тела: нанесение меток на падающее тело (жезл); нанесение меток на падающее тело и неподвижную шкалу (совмещенное падение); фотографирование падающей линейки; задание двух станций интерференционным методом с помощью кварцевого эталона длины (А. Са- кума); измерение интервалов пути между станциями путем счета интерференционных полос (методы 2-4 станций).

Погрешность измерений составляла 1-10 мГал.

Следующим шагом, позволившим резко повысить точность измерений, был интерференционный метод задания с помощью кварцевого эталона интервалов длины и измерения времени прохождения падающим телом этих интервалов, путем счета стабилизированной частоты (А. Сакума).

В 60-е и последующие годы началось применение интерференционного метода измерений с лазером как источником монохроматического излучения с известной длиной волны. Интенсивно начали разрабатывать транспортабельные абсолютные гравиметры. Произошел переход от наблюдений методом 2-4 станций к методу многих станций. Относительная погрешность определения длины волны лазера в 60-е годы составляла несколько единиц 10"8, а в 90-е годы была порядка 10"9-Ю"10 [Буланже, Щеглов 1993].

Нестабильность стандартов частоты уже в 60-е годы была менее Ю-10. Так, например, нестабильность генератора 45-9 за 24 часа не более 10“8, а рубидиевого стандарта 5-10"11 за 10 суток.

В течение всего времени применения метода свободного падения влияние погрешностей собственно эталонов или средств измерения длины и времени не было основным источником погрешности измерений УСТ, а составляло лишь малую часть этой погрешности.

В 70-90-е годы в нескольких странах мира были разработаны и широко применяются для наблюдений на опорных гравиметрических пунктах абсолютные гравиметры. Эти гравиметры построены по одной принципиальной схеме и практически содержат одни и те же функциональные узлы. Их отличие друг от друга состоит в конструктивных отличиях, размерах, массе, расположении и компоновке механических частей и узлов, принципиальных схем и конструкции электроизмерительных блоков.

Первоначально наблюдения выполнялись по методу 3 или 4 станций, а затем по методу многих станций. На пункте обычно выполняют от нескольких десятков до нескольких тысяч бросков (свободного падения уголкового сзетоотражателя). По измерениям каждого броска вычисляют УСТ [Арнаутов и др. 1972]. 

<< | >>
Источник: Бровар B.В.. ГРАВИМЕТРИЯ И ГЕОДЕЗИЯ. 2010

Еще по теме Абсолютные измерения методом свободного падения:

  1. А. К. Можеева К истории развития взглядов К. Маркса на субъект исторического процесса
  2. ОБ ОРБИТАХ ПЛАНЕТ (ФИЛОСОФСКАЯ ДИССЕРТАЦИЯ)
  3. 2.2.2.2 Методы исследования реологических свойств теста
  4. IV Научиться чтению
  5. 3.Референтные методы испытания силы нервной системы
  6. § 4. Проблема метода в философии
  7. Гравиметрическая аппаратура, используемая для решения задач геодезии
  8. Абсолютные измерения маятниковым методом
  9. Абсолютные измерения методом свободного падения
  10. 5.6.2 Дифференциальное уравнение движения (падения) материальной точки
  11. Баллистические гравиметры