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FG5-X绝对重力仪

重力勘探仪器设备绝对重力仪

FG5 自1992年诞生以来,已成为绝对重力仪的行业标准。最新型的FG5型号为FG5-X。由于直接基于时间及距离的国际标准,其精确性与准确性无与伦比。无论是用在地球物理研究、环境检测或者是实验室度量衡,FG5-X仍是今天世界上质量最好,功能最齐的仪器。

操作原理:

FG5-X采用的是自由落体测定原理。让质量块在一个真空的空间里自由下落,通过激光干涉仪精确地监测其下落的位置。2004年,国际计量局就曾宣布抛射自由落体方法是官方采用的重力计量的主要方法。

自由下落物体的轨迹以一个稳定的“超级弹簧”系统作为参考,超级弹簧为参考光系提供了振动隔离,提高了FG5-X在抗噪声方面的表现。

由干涉仪产生的光学条纹提供了非常精确的距离测量系统,可被追索到绝对波长标准,为光学条纹出现提供精确定时的铷原子钟同样以国际标准为参照。

正是这种与国际标准直接关联的测量方式,才使得FG5-X成为绝对重力仪。正是基于这些标准上的测量,系统已具有固有的标定,既不会随时间发生漂移也不用归零。

FG5-X的改进

–精度和稳定性更好
–落体的距离更长(35cm)
–电子控制箱得到了改进
–新的重物块进行了特殊的设计使磁场对加速度的影响得到了减小。
–重新设计的驱动系统包括:

加入一个平衡砝码以便减小机械反冲力和增加了空气调节缺口减小空气阻力的影响
改进了伺服控制器的微处理器
增加了马达的动力以便得到更好的轨迹
直插式驱动系统减小重物块的水平加速度(科里奥利力)

–新的电子控制系统更小,更轻,更稳定的
–整个电子控制单元都更小
–g软件可以反馈:

超级弹簧没有锁或超出范围
落体腔没有处于drop模式
提供了互联网远程控制功能

仪器特点:

–自动数据采集及系统控制器(基于微软Windows版本)
–实时数据处理及数据自动存储
–可选择环境监测包:包括自动记录大气压,环境温度以及其他系统信息
–实时重力值的固体潮、海洋负荷、极移及空气引力校正
–长周期(30-60秒)“超级弹簧”有效隔离装置
–垂直方向内置光学瞄准器
–能消除自由落体剩余阻力无阻腔体
–稳频氦氖激光器(要求最高精度时,可选碘稳氦氖激光器)
–内置铷原子钟
–带备用电源的离子真空泵
–定制的装运箱

地球物理研究:

–地壳垂直运动的探测
–用GPS和VLBI测量大陆漂移的补充核查
–火山岩浆流动的监测
–冰后期回弹研究
–板块边缘隆起的研究
–地震研究
–长期固体潮监测及地球滞弹性模型研究

环境监测

–地下水深度或多层受水面积的监测
–核废料的管理及清理
–由全球变暖引起全球海平面变化的研究

资源勘探

–石油勘探
–矿产资源勘探

精密测量和校准

–压力传感器和负荷传感器的校准
–在国际单位制(SI)中公斤的重新定义
–大G的测定和等效原理的实验
–其他高精度相对重力仪的校准

惯性导航

–重力标准站的确定
–相对重力网控制点的测定
–为重力网建立大地水准连接点界定大地水准面

一般规格: 总装运重量 150公斤重,6个箱子装运
总体积 1.5m3
占地面积 3m2
输入电压 110VAC,60Hz或220VAC,50Hz
额定功率 500W
性能指标: 准确度 2μGal(FG5-X的观测一致性)
精确度 15μGal/√Hz(在一个安静的台站),如观测3.75分钟可获得的精度为1μGal,或6.25小时可获得的精度为0.1μGal
操作动态范围 全球范围
仪器工作的温度条件 20℃-30℃
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