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Ein bekanntes Prinzip in einem neuen Gravimeter: das automatisierte Burris-Gravimeter

Gerhard Jentzsch, Richard Schulz, Adelheid Weise

Das Burris Gravity Meter, produziert von ZLS Corporation, Austin/Texas, USA, basiert auf dem Patent von L. LaCoste and A. Romberg (L&R), der sogenannten Zero-Length Spring (ZLS). Mittlerweile gibt es bereits mehrere Gravimeter dieses Typs in Europa: Es wird erfolgreich in der Exploration, der Vulkanologie, aber auch in Projekten der Landesvermessung eingesetzt.
Der Sensor besteht aus der von L&R bekannten Zero-Length Spring (Nulllängenfeder). Ein digitales Rückkopplungssystem mit einem Bereich von etwa 50 mGal nullt den Waagebalken. Dieses System reagiert mit hoher Genauigkeit (Stabilität und Wiederholbarkeit). Wie bei dem ursprünglichen System des L&RGravimeters wird eine Metalllegierung als Material für die Feder verwendet. Dadurch ist das Verhalten der
Drift des Burris-Gravimeters vergleichbar mit der des L&R-Gravimeters, die bei weniger als 0,5 mGal1 pro Monat liegt. Sie ist damit deutlich geringer als beim Sensor des Scintrex-Gravimeters.
Die Messung wird seitens ZLS durch das UltraGrav-System mit dem PDA (Personal Digital Assistant) durchgeführt, mit dem der Balken in die Nullposition geführt wird. Dies wird durch das UltraGrav-Kontrollsystem erreicht, das ein prinzipiell lineares pulsweitenmoduliertes (PWM) elektrostatisches Rückkopplungssystem beinhaltet. Wir haben zwei Programme entwickelt, die auf einem PC laufen und die gleiche Aufgabe erfüllen: für die Einzelmessung (AGESfield ) und für die Dauerregistrierung (GRAV ).
Kalibrierbare ultra-kleine elektronische Libellen werden für die Korrektur von Abweichungen der Horizontierung verwendet, um die Messung zu verbessern.
Die Überprüfung des Feedbacks auf der vertikalen Basis der Universität Hannover ergab eine Standardabweichung für eine beobachtete Schweredifferenz von 1 μGal bis 3 μGal und die Standardabweichung des Kalibrierfaktors lag bei 10 – 4. Die Untersuchungen
der Driften bei Feldmessungen ergaben sehr geringe Werte, d. h. eine sehr gute Wiederholbarkeit der Messungen.


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