Результаты долговременных исследований длиннобазисного гидростатического нивелира

Результаты долговременных исследований
длиннобазисного гидростатического нивелира

Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН, г. Москва, Россия

Автор для переписки: О.С. Казанцева, e-mail:ok800@ifz.ru

Описаны результаты измерений с помощью гидростатического нивелира (ГН) с базой около 10 метров, предназначенного для измерений на линейной базе 1 км, установленного в помещении прогностического центра ИФЗ РАН. Получены экспериментальные данные о работе нового емкостного преобразователя с увеличенным динамическим диапазоном и чувствительностью по вертикальным перемещениям уровня жидкости 0.1 мкм, проверена работа расширительного сосуда, измерена постоянная времени ГН, которая составила 110 с, приведен спектральный анализ результатов наблюдений длительностью 3 месяца. Предложена новая схема ГН, включающая объемы для компенсации влияния изменений температуры, необходимая при построении длиннобазисного варианта прибора. Результаты проведенных исследований позволяют подойти к реализации схемы прибора с линейной базой 1 км в штольне ГНЦ “ТРИНИТИ”.

Ключевые слова: гидростатический нивелир, датчик уровня, динамический диапазон, метод измерения, длиннобазисные системы, геофизические измерения

Цитируйте эту статью как: Манукин А.Б., Казанцева О.С., Калинников И.И. Результаты долговременных исследований длиннобазисного гидростатического нивелира // Сейсмические приборы. 2019. Т. 55, № 4. C.17–28. https://doi.org/10.21455/si2019.4-2

Васютинский И.Ю. Гидростатическое нивелирование. М.: Недра, 1976. 167 с.

Манукин А.Б., Ребров В.И. Измерение низкочастотных сейсмических процессов с помощью гидростатических нивелиров и деформометров // Физика Земли. 1996. № 6. С.69–72.

Манукин А.Б., Казанцева О.С., Бехтерев С.В., Калинников И.И., Матюнин В.П. Длиннобазисный гидростатический нивелир // Сейсмические приборы. 2013. Т. 49, № 4. С.26–34.

Манукин А.Б., Казанцева О.С., Калинников И.И., Бехтерев С.В., Ребров В.И. Новые возможности использования длиннобазисных гидростатических нивелиров для измерения некоторых глобальных (планетарных) геофизических эффектов // Геофизические исследования. 2015. Т. 16, № 2. С.5–18.

МАНУКИН Анатолий Борисович – доктор физико-математических наук, главный научный сотрудник, профессор, Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН. 123242, Москва, ул. Большая Грузинская, д. 10, стр. 1. Тел.: +7(499) 254-23-50. E-mail: amanukin@yandex.ru

КАЗАНЦЕВА Ольга Сергеевна – кандидат технических наук, ведущий научный сотрудник, Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН. 123242, Москва, ул. Большая Грузинская, д. 10, стр. 1. Тел.: +7(499) 254-23-50. E-mail: ok800@ifz.ru

КАЛИННИКОВ Игорь Иванович – кандидат физико-математических наук, ведущий научный сотрудник, Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН. 123242, Москва, ул. Большая Грузинская, д. 10, стр. 1. Тел.: +7(499) 254-23-50. E-mail: i-kalinn@yandex.ru

English Translation: Seismic Instruments, ISSN: 0747-9239 (Print) 1934-7871 (Online),

Schmidt Institute of Physics of the Earth, Russian Academy of Sciences, Moscow, Russia

Abstract. The article describes the results of measurements using a hydrostatic level (HL) with a base of about 10 meters, designed for measurements on a linear basis of 1 km, installed in the premises of the prognostic center of the IPE RAS. Experimental data on the work of the new capacitive transducer with increased dynamic range and sensitivity on the vertical displacement of the liquid level 0.1 µm and tested the expansion vessel, the measured time constant HL, which amounted to 110 with the given spectral analysis of observations with a duration of 3 months. A new HL scheme is proposed, which includes volumes to compensate for the influence of temperature changes, necessary for the construction of a long-base version of the device. The results of the studies allow us to approach the implementation of the scheme of the device with a linear base of 1 km in the tunnel of the state scientific center “TRINITY”.

Keywords: hydrostatic level, level sensor, dynamic range, measurement method, long-base systems, geophysical measurements

MANUKIN Anatoly Borisovich – Doctor of Physical and Mathematical Sciences, Chief Researcher, Professor, Schmidt Institute of Physics of the Earth, Russian Academy of Sciences. 123242, Moscow, ul. Bolshaya Gruzinskaya, 10, bld. 1. Tel.: +7(499) 254-23-50. E-mail: amanukin@yandex.ru

KAZANTSEVA Olga Sergeevna – Candidate of Technical Sciences, Leading Researcher, Schmidt Institute of Physics of the Earth, Russian Academy of Sciences. 123242, Moscow, ul. Bolshaya Gruzinskaya, 10, bld. 1. Tel.: +7(499) 254-23-50. E-mail: ok800@ifz.ru

KALINNIKOV Igor Ivanovich – Candidate of Physical and Mathematical Sciences, Leading Researcher, Schmidt Institute of Physics of the Earth, Russian Academy of Sciences. 123242, Moscow, ul. Bolshaya Gruzinskaya, 10, bld. 1. Tel.: +7(499) 254-23-50. E-mail: i-kalinn@yandex.ru

Cite this article as: Manukin A.B., Kazantseva O.S., Kalinnikov I.I. Results of long-term studies long-base hydrostatic level, Seismicheskie Pribory, 2019, Vol. 55, no. 4, pp. 17–28. (in Russian). https://doi.org/10.21455/si2019.4-2

English translation of the article will be published in Seismic Instruments, ISSN: 0747-9239 (Print) 1934-7871 (Online), https://link.springer.com/journal/11990), 2020, Volume 56.

СЕЙСМИЧЕСКИЕ ПРИБОРЫ. 2019. Том 55. № 4. C.17–28. https://doi.org/10.21455/si2019.4-2