Co to jest miernik grawitacji?

Miernik grawitacji, znany również jako grawimetr, służy do pomiaru pól grawitacyjnych na lądzie oraz w morzach i przestrzeni kosmicznej. Mierniki grawitacji są w rzeczywistości akcelerometrami, mierzącymi różne przyspieszenie grawitacyjne w dół. Jako takie są podobne w konstrukcji i konstrukcji do innych akcelerometrów, ale są w stanie wykonywać znacznie bardziej czułe pomiary. Różnice, które muszą mierzyć na powierzchni Ziemi i mórz, są w większości przypadków ułamkowe. Będąc tak wrażliwymi, są podatne na wibracje, takie jak hałas; jednak możliwości przetwarzania sygnałów i izolacji drgań próbują zrównoważyć te zakłócenia.

Względne mierniki grawitacji są jedną z dwóch głównych kategorii używanych mierników grawitacji, które porównują poziomy grawitacji w wielu lokalizacjach. Wykonanie kalibracji w miejscu już dokładnie zmierzonym, a następnie przeniesienie miernika grawitacji do drugiej lokalizacji w celu kolejnego odczytu daje stosunek grawitacji w obu punktach. Najbardziej czułe i niezawodnie dokładne mierniki grawitacji względnej, zwykle oparte na sprężynie, nazywane są miernikami grawitacyjnymi nadprzewodzącymi, które zawierają pływającą nadprzewodzącą kulę niobu w stabilnym polu magnetycznym. Jeden z takich mierników w Metsahovi w Finlandii był tak wrażliwy, że mierzył stopniowo rosnącą zmianę grawitacji powierzchni, ponieważ niektórzy pracownicy znajdowali się na dachu laboratorium odśnieżając. Po zauważeniu, że przez pewien czas nie było żadnych zmian, naukowcy zostali poinformowani, że pracownicy odśnieżający robią sobie przerwę na herbatę.

Absolutne grawimetry mają metodę pomiaru grawitacji, która polega na rejestrowaniu przyspieszenia, przy równomiernym przymocowaniu do ziemi, spadającej masy w próżni w celu pomiaru prędkości masy. Opór powietrza na masie jest redukowany przez ustawienie ciśnienia powietrza w komorze miernika grawitacji na jedną miliardową atmosferę. Przenośny miernik bezwzględnej grawitacji może mierzyć z dokładnością do jednej części na 1 miliard w ciągu 24 godzin. Ciąg pływów, ściśnięcie skał i kołysanie się Ziemi wokół jej osi mają wpływ na fakt, że grawitacja Ziemi zmienia się wiele razy w ciągu dnia. Takie pomiary wykazały, że powierzchnia Ziemi unosi się w północnej Manitobie w Kanadzie, z opóźnieniem w odpowiedzi na usunięcie ogromnej pokrywy lodowej.

Niektóre mierniki ciężkości właściwej mogą określać gęstość gleb na głębokościach, aby określić, ile wzmocnienia gruntów jest potrzebne jako podłoże do układania dróg asfaltowych. Nie tylko gleby, ale także próbki wody i powietrza mogą być mierzone za pomocą cyfrowego miernika ciężaru właściwego, aby uzyskać ciężary dla zmiany wody i powietrza oraz objętości w obu przypadkach. Pomiary grawitacji dna morskiego można wykonywać za pomocą holowanych mierników głębokości oceanu i generować dane z powrotem na pokład statku wraz z pomiarami dna oceanu.