Геофизические исследования: статья

Оценка влияния окружающей температуры на долговременные высокоточные измерения гравиметром CG-5 Autograv
Д.В. Абрамов1
Н.В. Дробышев1
Д.А. Малышева2
1 Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН
2 Владимирский государственный университет имени Александра и Николая Григорьевича Столетовых
Журнал: Геофизические исследования
Том: 23
Номер: 1
Год: 2022
Страницы: 20-29
УДК: 550.831.23:550.312
DOI: 10.21455/gr2022.1-2
Ключевые слова: гравиметр CG-5 Autograv, смещение нуль-пункта, температурная релаксация, алгоритм учёта влияния внешней температуры
Аннотация: Проанализировано влияние изменения температуры окружающей среды на показания гра-виметра CG-5 Autograv для определения степени воздействия метеофакторов на долговре-менные гравиметрические измерения. В гравиметре CG-5 Autograv предусмотрено постоянное измерение температуры кор-пуса, что является объективной оценкой температуры окружающей среды. Эксперимен-тальные результаты долговременных наблюдений на гравиметрическом пункте подтвер-ждают необходимость учёта изменений скорости дрейфа нуль-пункта гравиметра, которые обусловлены изменением температуры окружающей среды, возникающим, несмотря на ра-боту термостата. Установлено, что изменение скорости дрейфа нуль-пункта несколько запаздывает по отношению к изменению температуры корпуса гравиметра. Величина инерционного запаз-дывания по существу представляет собой продолжительность температурной релаксации прибора, развивающейся в зависимости от конкретной температурной динамики. Инерци-онный характер реакции измерительной системы термостатированного гравиметра на изменение температуры корпуса был описан математической моделью температурной релаксации. В качестве такой модели предложено рассматривать температуру, которая наиболее точно коррелирует со скоростью дрейфа (“эффективную” температуру), представленную в виде набора апериодических звеньев первого порядка. В целях определения параметров апе-риодических звеньев выполнены эталонные гравиметрические измерения с одновременным измерением температуры корпуса гравиметра при различных условиях изменения температуры окружающей среды. Значения параметров апериодических звеньев устанав-ливались по максимуму корреляции между скоростью дрейфа нуль-пункта гравиметра и “эффективной” температурой. После выявления коэффициента зависимости нелинейной составляющей скорости дрейфа нуль-пункта гравиметра от “эффективной” температуры стало возможным построе-ние модели компенсации нелинейной составляющей дрейфа нуль-пункта гравиметра. В ре-зультате, модель компенсации нелинейной составляющей дрейфа по значению “эффектив-ной” температуры совместно с моделью температурной релаксации можно представить в виде алгоритма учёта влияния внешней температуры на нелинейную составляющую скоро-сти дрейфа нуль-пункта гравиметра.
Список литературы: Абрамов Д.В., Дробышев М.Н., Конешов В.Н. Оценка влияния сейсмических и метеорологических факторов на точность измерений относительным гравиметром // Физика Земли. 2013. № 4. С.105–110.

Абрамов Д.В., Конешов В.Н., Чебров В.Н. Совершенствование методики долговременных наблюдений относительным гравиметром CG-5 // Сейсмические приборы. 2016. Т. 52, № 3. С.20–26.

ГОСТ РВ 1.1-96. Государственная система стандартизации Российской Федерации. Метрологическое обеспечение вооружения и военной техники. Основные положения. М.: Госстандарт России, 1996. 26 с.

Дробышев М.Н., Конешов В.Н. Оценка предельной точности гравиметра CG-5 Autograv // Сейсмические приборы. 2013. Т. 49, № 2. С.39–43.

Дробышев М.Н., Конешов В.Н. Учет сейсмического воздействия на высокоточные измерения гравиметром CG-5 Autograv // Физика Земли. 2014. № 4. С.131–134.

Относительный гравиметр CG-5. Система Scmtrex Autograv: Руководство по эксплуатации. ред. 4. Онтарио: Scintrex, 2008. 156 с.

Хемминг Р.В. Цифровые фильтры. Пер. с англ. / Ред. пер. О.А. Потапов. М.: Недра, 1987. 221 с.

Elsaka B. Comparison of different polynomial degrees for correcting the instrumental drift of scintrex CG-5 Autograv gravimeter // Austrian journal of basic and applied sciences. 2020. V. 14, N 5.

P.19–25. DOI: 10.22587/ajbas.2020.14.5.3

Seigel H.O. A guide to high precision land gravimeter surveys. Онтарио: Scintrex, 1995. 122 p.

Yu H., Guo J., Li J., Mu D., Kong Q. Zero drift and solid Earth tide extracted from relative gravimetric data with principal component analysis // Geodesy and Geodynamics. 2015. V. 6, Issue 2.

P.143–150.