[发明专利]一种重力仪安装误差角标定方法

说明书

本发明涉及一种重力仪安装误差角标定方法，步骤为：1、进行标定测试前的准备工作；2、调整调平支架改变重力仪倾斜角度，记录下在三个X轴角度位置对应的敏感器输出电压值V_Xi，i＝1,2,3；3、计算出X轴方向安装误差角θ_X；4、重复步骤2和3测量N次,N≥5，计算出X轴方向平均安装误差角5、调整调平支架改变重力仪倾斜角度，记录下三个Y轴角度位置对应的敏感器输出电压值V_Yi，i＝1,2,3；6、计算出Y轴方向安装误差角θ_Y；7、重复步骤5和6测量N次,N≥5，计算出Y轴方向平均安装误差角本发明可以快速测量并计算出重力仪安装误差角。

技术领域

本发明属于重力加速度测量仪器领域，具体涉及一种重力仪安装误差角标定方法。

背景技术

重力加速度g是一个基本的地球物理学常数，但会随地形地质、海拔高度、月球位置等因素影响而变化，准确测量重力加速度在地球科学、资源勘探乃至国防建设等领域都具有十分重要的意义。测量重力加速度的专用设备叫做重力仪，为了准确测量出重力加速度的值，需要重力仪的敏感轴方向和重力加速度g的方向尽可能一致。但重力仪的重力敏感元件(亦称探头)是安装在重力仪内部的，由于零件加工精度和安装误差的原因，重力仪竖直调平后位置方向与重力敏感轴方向之间存在误差角度，行业内称之为安装误差角。安装误差角的存在会对重力仪标度因数(或格值)和初始零位产生较大影响，从而带来系统误差，降低重力仪测量精度。

为解决这一问题，需要准确测量出重力仪的安装误差角并补偿进重力仪调平环节的初始角度值中，实现重力仪工作状态时其敏感轴方向与重力加速度方向重合。本发明提出了一种简单易行的重力仪安装误差角标定方法，可以快速测量并计算出重力仪安装误差角，方便、简单且测量精度高。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种简单易行的重力仪安装误差角标定方法，可以快速测量并计算出重力仪安装误差角，用于补偿测量误差，从而可提高重力仪测量精度。

本发明的上述目的通过如下技术方案来实现:

一种重力仪安装误差角标定方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一、进行标定测试前的准备工作：将重力仪探头和倾斜传感器固定在一起，共同紧固在重力仪机箱内部，重力仪安装在调平支架上，其倾斜角度可随调平支架改变，倾斜传感器用于实时测量出重力仪的倾斜角度；在重力仪安装后，启动重力仪，观察重力值输出稳定后，开始标定测试；

步骤二：调整调平支架改变重力仪倾斜角度，使与重力仪探头固定在一起的倾斜传感器输出值满足：X轴读数分别为α₁、α₂、α₃，其中α₂＝0°±0.001°，α₁和α₃的读数绝对值相等，一个为正值，一个为负值，α₁和α₃的精度均为±0.001°；Y轴读数为β∈(-0.001°，0.001°)；待敏感器输出稳定后，记录下在每个X轴角度位置对应的敏感器输出电压值V_Xi，i＝1,2,3；

步骤三：计算出X轴方向安装误差角θ_X，具体公式为；

步骤四：重复步骤二和步骤三测量N次,N≥5，计算出X轴方向平均安装误差角具体公式为