[科普中國(guó)]-重力儀水泡曲線

重力儀水泡曲線指重力儀的讀數(shù)與儀器傾角變化的關(guān)系曲線。1

釋義重力儀水泡曲線（gravimeter water-level curve）指重力儀的讀數(shù)與儀器傾角變化的關(guān)系曲線。測(cè)定水泡曲線的目的，就是要找到儀器靈敏系統(tǒng)的平衡體的水平位置，它是儀器讀數(shù)的零點(diǎn)位置。在這個(gè)位置上由于儀器安放不水平所引起的讀數(shù)誤差最小。測(cè)定水泡曲線是通過(guò)實(shí)驗(yàn)的辦法找出儀器讀數(shù)的最大位置，在這個(gè)位置上把儀器內(nèi)部?jī)蓚€(gè)互相垂直的水準(zhǔn)器凋平。使用儀器時(shí)，調(diào)整儀器腳螺絲使儀器上兩個(gè)水準(zhǔn)器水泡居中，平衡體系就相應(yīng)地處于水平位置了。1

重力儀水泡曲線示意圖

調(diào)節(jié)方法與意義重力儀的水泡曲線為我們提供了一個(gè)非常有意義的規(guī)律，這就是石英擺在水平位置時(shí)，重力儀的讀數(shù)最大。離開(kāi)這個(gè)位置（不管其在水平面以上，還是在水平面以下），儀器的讀數(shù)都減小。因此，可憑借這個(gè)規(guī)律，首先測(cè)定水泡曲線，然后在儀器讀數(shù)最大的狀態(tài)下，調(diào)節(jié)水泡居中。其具體調(diào)節(jié)方法和步驟如下：

（1）檢查縱、橫水準(zhǔn)器與外殼上三個(gè)腳螺絲的相對(duì)位置是否合適。如發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)縱向腳螺絲時(shí)橫水泡的位置也發(fā)生變化，則說(shuō)明兩個(gè)水準(zhǔn)器與三個(gè)腳螺絲的相對(duì)位置不合適，縱水泡與縱向腳螺絲不平行。調(diào)節(jié)方法是：·將儀器外殼固定，緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)儀器的內(nèi)部，使縱水泡和縱向腳螺絲的相對(duì)位置發(fā)生變化，直到旋動(dòng)縱向腳螺絲時(shí)橫水泡的位置不變或變化很小為止。
（2）將儀器安置在穩(wěn)固的地方，再用三個(gè)腳螺絲把兩個(gè)水泡調(diào)到居中。
（3）如果測(cè)定縱水泡曲線，可逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)縱向腳螺絲，使縱水泡靠近一端（此時(shí)應(yīng)保證橫水泡居中，否則應(yīng)用橫向腳螺絲將其調(diào)平），記錄腳螺絲的刻度和儀器的讀數(shù)。
（4）順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)縱向腳螺絲1—2格，并記錄它的刻度和儀器讀數(shù)。如此反復(fù)，直到儀器讀數(shù)由小變大，再由大變小為止。
（5）以儀器讀數(shù)為縱座標(biāo)，縱向腳螺絲的刻度為橫座標(biāo)，繪制縱水泡曲線，（實(shí)際上不能測(cè)定一條完整的對(duì)稱曲線，因?yàn)楫?dāng)。大到一定程度時(shí)，儀器將變得不穩(wěn)定，不能讀數(shù)）。
（6）從水泡曲線上找到讀數(shù)極大值所對(duì)應(yīng)的腳螺絲的刻度，并將腳螺絲退回到這個(gè)刻度上，觀察水泡是否居中，如不居中，則用改錐轉(zhuǎn)動(dòng)縱水泡的調(diào)節(jié)連桿，將水泡調(diào)至居中。2

校核儀器水平位置調(diào)節(jié)準(zhǔn)確與否，關(guān)鍵是儀器讀數(shù)的極大值與腳螺絲刻度的相對(duì)位置測(cè)定是否準(zhǔn)確，因此，在測(cè)定水泡曲線時(shí)，在讀數(shù)極大值附近應(yīng)加密讀數(shù)。 橫水泡曲線的測(cè)定，調(diào)節(jié)方法與步驟和縱水泡相同，但其目的是要找出石英擺扭絲軸的水平位置，并將橫水泡和它調(diào)節(jié)一致，因此，測(cè)定橫水泡曲線時(shí)， 自始至終保持縱水泡居中。 經(jīng)過(guò)縱、橫水泡曲線的測(cè)定和調(diào)節(jié)之后，石英擺的擺動(dòng)面垂直于水平面，這時(shí)，石英擺處于水平位置時(shí)，其指示絲的亮線恰好落在刻度片的零刻線上。 ．
水泡曲線的測(cè)定和調(diào)節(jié)，通常要反復(fù)進(jìn)行兩、三次。因?yàn)闇y(cè)定縱水泡曲線時(shí)，雖然總是保持橫水泡居中，但橫水泡的位置不一定是準(zhǔn)確的，因而影響縱水泡曲線測(cè)定的準(zhǔn)確性。反過(guò)來(lái)，縱水泡調(diào)節(jié)不準(zhǔn)，又會(huì)影響橫水泡的調(diào)節(jié)。因此，必須反復(fù)調(diào)節(jié)，反復(fù)測(cè)定。其目的是要提高水平調(diào)節(jié)的準(zhǔn)確性。
水平位置的調(diào)節(jié)，并非是一勞永逸的，在使用儀器的過(guò)程中，應(yīng)經(jīng)常檢查和調(diào)節(jié)。2

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

李兵 - 副教授 - 西南大學(xué)