ГКИНП (ГНТА)-04-122-03 ИНСТРУКЦИЯ ПО РАЗВИТИЮ ВЫСОКОТОЧНОЙ ГОСУДАРСТВЕННОЙ ГРАВИМЕТРИЧЕСКОЙ СЕТИ РОССИИ - часть 4

6.7.  При  перевозке  баллистические  гравиметры  помещают  в  деревянные  укладочные  ящики.  Вакуумная 

камера  и  блок  затворов  перевозится  в  вакуумированном  состоянии.  С  этой  целью  на  отверстия  с  помощью 
болтов крепятся специальные заглушки. В заглушке вакуумированной камеры имеется патрубок, через который 
производится откачка воздуха. Заглушка также ставится на место манометрического датчика ПМИ-2, который 
перевозится отдельно. Из блока затворов откачка воздуха производится через патрубок диффузионного насоса. 
Электроплитка  с  диффузионного  насоса  снимается  и  перевозится  отдельно.  На  время  транспортировки 
свободно падающее тело (СПТ) фиксируется резиновым жгутом. 

6.8. Аппаратура может перевозиться на всех основных видах транспорта при условии хорошей амортизации 

высокочувствительных  приборов:  стандарта  частоты,  интерферометра,  ЭВМ,  блока  сравнения  длины  волны 
лазера, маятниковых приборов, гравиметров, например, при установке их на поролон, губчатую резину, войлок 
и т.д. Толщина амортизационного слоя должна быть около 10 см. По железной дороге аппаратура перевозится 
при наблюдателе в купейных вагонах. 

6.9.  В  самолетах  аппаратура  размещается  в  пассажирских  салонах,  в  местах  с  минимальным  уровнем 

вибраций. 

6.10.  Особенно  тщательно  предохраняют  гравиметрические  приборы  при  перевозке  автотранспортом.  Их 

устанавливают  в  центре  салона  автобуса  или  около  кабины  грузовой  автомашины  на  поролоновые  листы 
толщиной около 10 см, предохранявшие от прикосновения или ударов о кузов автомашины. Приборы отделяют 
друг от друга и боковых стенок автомобиля поролоновыми прокладками. 

6.11.  Приборы  перевозят  только  в  вертикальном  положении.  Они  всегда  должны  быть  под  непрерывным 

надзором наблюдателя. Сдавать их в багаж во всех случаях воспрещается. 

6.12.  Приборы  защищают  от  прямых  лучей  солнца  и  атмосферных  осадков.  При  большой  разности 

температур  наружного  воздуха  и  в  помещении,  куда  вносятся  приборы,  включение  аппаратуры  разрешается 
только после отстойки в течении 3 ÷ 5 часов. 

6.13.  Трущиеся  и  ржавеющие  части  приборов  периодически  смазывают  маслом,  а  лакированные  и 

оксидированные  поверхности  протирают  сначала  масляной,  а  затем  сухой  тряпкой.  В  вакуумную  камеру 
баллистического блока ГБЛ не вносится никаких масляных и вакуумных смазок. 

6.14.  Оптические  детали  приборов  (объективы  и  окуляры)  протирают  специальными  кисточками,  мягкой 

белой  тканью  из  льна  или  тонкого  полотна,  или  рисовой  бумагой  и  ватой.  Оптические  детали  с  внешним 
алюминированием  запрещается  протирать  спиртом  или  бензином.  Протирать  спиртом  просветленную  оптику 
разрешается только в крайнем случае при сильном загрязнении. 

6.15.  Разборка  приборов  или  их  отдельных  узлов  лицами,  не  имеющими  специальной  подготовки, 

запрещается.  Техническое  обслуживание,  регулировка,  настройка  и  определение  параметров  приборов 
производится только в лабораторных условиях опытными специалистами. 

6.16.  На  наружной  части  корпуса  каждого  гравиметрического  прибора  должна  быть  отмечена  высота 

эффективной точки, т.е. точки, к которой относится результат измерения ускорения силы тяжести. 

Отметка делается горизонтальной линией длиной 2 см и надписью над этой линией букв «Э.Т.». 
6.17.  Аппаратуру  следует  хранить  в  сухих,  отапливаемых  и  вентилируемых  помещениях.  Температура 

воздуха  внутри  помещения  должна  быть  в  пределах  от +10 до +35 °С,  а  влажность - не  более 85 %. В 
помещении, где находятся приборы, недопустимы пары агрессивных жидкостей и газов. Запрещается хранить 
приборы в зоне действия сильных магнитных и электрических полей, а также вибраций. Приборы должны быть 
защищены от пыли, грязи, влаги и непосредственного воздействия тепловых источников. 

6.18.  Более  подробные  указания  по  уходу  за  каждым  гравиметрическим  и  вспомогательным  прибором 

приводятся в Инструкциях по эксплуатации и технических описаниях приборов. 

7. ИССЛЕДОВАНИЕ АППАРАТУРЫ 

7.1. Общие замечания 

Все  приборы,  используемые  при  гравиметрических  работах  на  фундаментальных  пунктах  и  пунктах 1 

класса, систематически исследуют. Результаты исследований заносят в паспорт или формуляр данного прибора 
установленного образца. 

Пригодность  приборов  к  работе  устанавливают  при  выпуске  из  производства,  после  ремонта  и  в 

эксплуатации  по  результатам  первичной  или  периодической  поверки,  выполняемой  в  соответствии  с 
эксплуатационной документацией. 

7.2. Исследование баллистического гравиметра ГБЛ 

7.2.1. Краткие сведения о баллистическом гравиметре ГБЛ 

7.2.1.1. Принцип действия ГБЛ состоит в измерении интервалов времени, за которые СПТ проходит наперед 

заданные интервалы пути (несимметричный метод измерений). 

Измерение пути, пройденного СПТ, осуществляется лазерным интерферометром. Мерой пути служит длина 

волны излучения лазера, контролируемая по лазеру с йодной ячейкой поглощения. Мерой интервалов времени 
являются сигналы рубидиевого стандарта частоты. 

Подробное описание ГБЛ приведено в Техническом описании, там же даны рекомендации по регулировке и 

настройке электронных блоков. 

7.2.1.2. Технические данные ГБЛ: 
- диапазон измерений - практически не ограничен; 
- регистрация результатов измерений - вывод на экран монитора и на принтер; 
- нестабильность длины волны рабочего лазера за время наблюдений, контролируемого по йодному лазеру - 

не превышает 5·10

-9

; 

- относительная погрешность стандарта частоты - не более 1·10

-9

; 

- давление остаточного газа внутри вакуумированной камеры - < 5·10

-6

 мм рт. столба; 

- время одного цикла измерений за одно падение СПТ 

с; 

- питание аппаратуры осуществляется от сети переменного тока 220 В ± 10 % (50 ± 0,5) Гц; 
- потребляемая мощность около 2 кВт; 
- прибор может устанавливаться на постаменте размером 100

×100 см; 

-  при  соблюдении  методики  работы  и  правил  наблюдений,  изложенных  в  данной  инструкции,  ср.  кв. 

погрешность  инструментального  характера  измерения  абсолютного  значения  ускорения  силы  тяжести, 
отнесенная к началу координат счета пути СПТ, не превышает 8·10

-8

 м/с

2

 (8 мкГал); 

-  ГБЛ  должен  эксплуатироваться  в  закрытых  отапливаемых  помещениях  при  нормальных  климатических 

условиях: температуре окружающей среды +10 - +30 °С, относительной влажности до 85 % при температуре 20 
°С и атмосферном давлении от 75 до 104 кПа (от 560 до 780 мм рт. столба); 

7.2.1.3. В комплект ГБЛ входит: 
- баллистический блок со штативом; 
- диффузионный паромасляный и форвакуумный насосы; 
- интерферометр; 
- блок питания лазера; 
- электронно-счетный блок; 
- ЭВМ; 
- стандарт частоты; 
- вакуумметр Вит-2; 
- блок контроля длины волны рабочего лазера; 
- осциллограф. 
Общая масса аппаратуры составляет около 250 кг (нетто) и около 400 кг (брутто). 
В состав ГБЛ может быть также включен холодильный агрегат для охлаждения воды и перекачки ее через 

диффузионный паромасляный насос. 

7.2.2. Методика поверки ГБЛ 

7.2.2.1.  Полные  лабораторные  исследования  и  поверки  ГБЛ  выполняют  по  получении  его  с  завода-

изготовителя,  а  также  после  ремонта.  Эти  исследования  и  проверки  выполняют  высококвалифицированные 
специалисты в лабораторных условиях. Первичная и периодическая поверка ГБЛ проводится в соответствии с 
документом  «Методы  и  средства  метрологической  аттестации  и  поверки»  МИ  БГЕИ-06-89.  М.  ЦНИИГАиК, 
1989 г. 

7.2.2.2. При эксплуатации баллистических гравиметров выполняются следующие исследования и проверки: 
1) Проверка внешнего вида и проверка комплектности. Проверка внешнего вида производится визуальным 

осмотром.  Внешний  вид  должен  соответствовать  конструкторской  документации  (КД),  а  комплектность - 
нулевой спецификации КД. 

2) Проверка вращения СПТ. Проверка выполняется в соответствии с пунктом 9.1.12. 
3)  Проверка  работы  ЭВМ.  Проверка  выполняется  с  помощью  тестов,  входящих  в  комплект  ЭВМ. 

Быстродействие счета и емкость памяти ЭВМ должны обеспечивать число отсчетов интервалов пути и времени 
за одно падение СПТ не менее 300. 

4)  Проверка  стабильности  длины  волны  рабочего  лазера.  Длина  волны  рабочего  лазера  определяется 

сравнением  его  с  йодным  лазером.  Определение  длины  волны  рабочего  лазера  производится  на  экране 
осциллографа  по  положению  метки  нулевых  биений  Излучение  рабочего  и  йодного  лазера  смешивается  на 
фотоприемнике, усиливается и подается на осциллограф. При сканировании длины резонатора йодного лазера 
(что  приводит  к  изменению  длины  волны  его  излучения)  на  экране  осциллографа  появляется  метка  нулевых 
биений,  возникающая  при  совпадении  частот  лазеров.  Эта  метка  наблюдается  на  фоне  контура  с  пиками 
мощности,  рис. 1. Длина  волны  йодного  лазера,  соответствующая  каждому  из  этих  пиков,  известна. 
(Приложение 38.15). Длина волны рабочего лазера определяется измерением на осциллографе положения метки 
нулевых  биений  относительно  пиков  мощности  линейным  интерполированием.  Более  подробное  описание 
сравнения лазеров приведено в документе ГБЛ.07.10.000 ПС. 

Для  определения  нестабильности  длины  волны  рабочего  лазера  выполняется  не  менее 10 сравнений  в 

течение 0,5 часа  и  по  сходимости  результатов  получают  относительную  нестабильность  за  время  сравнения, 

которая не должна превышать 4·10

-9

. Воспроизводимость длины волны рабочего лазера получают из сравнения 

его  с  йодным  лазером  набором  не  менее 20 сравнений,  разделенных  выключениями  лазера,  равномерно 
распределенных в течение времени не меньшем, чем месяц. Погрешность воспроизводимости длины волны не 
должна превышать 5·10

-9

 за время сравнений. 

 

Рис. 1. Вид пиков мощности йодного лазера 

5) Проверка работы вакуумной системы. Вакуумная система ГБЛ (форвакуумный и диффузионный насосы, 

вентили  и  шланги)  должны  обеспечивать  откачку  воздуха  из  вакуумной  камеры  баллистического  блока  до < 
5·10

-6

 мм рт. столба за время не более 12 часов. Скорость натекания воздуха при закрытом вентиле 1 (См. рис. 

3)  должна  быть  не  более 1·10

-5

  мм  рт.  столба  за 10 с.  Техника  получения  вакуума  описана  в  разделе 9. Если 

прибор  долго  (более  месяца)  не  был  в  эксплуатации,  то  промытую  ацетоном  и  спиртом  вакуумную  камеру 
тренируют на получение вакуума в течение нескольких дней. При обычном режиме работы прибора требуется 
только  тщательная  промывка  и  откачка  для  получения  рабочего  вакуума.  Если  за  указанное  время 
вакуумирование  не  выходит  на  заданный  уровень,  следует  выполнить  поэлементный  осмотр  системы,  снова 
тщательно промыть камеру ацетоном и спиртом и откачать до требуемого давления. Если и после этого вакуум 
не  получается,  то  прибор  юстируют  в  лаборатории  опытные  специалисты,  в  частности,  выполняют  проверку 
течеискателем. 

6)  Проверка  виброзащиты.  В  соответствии  с  разделом 9 выполняют 3 серии  измерений  ускорения  силы 

тяжести  с  виброзащитой  (маятник  сейсмометра  дезарретирован).  Затем  маятник  сейсмометра  арретируют  и 
выполняют 3 серии  измерений  ускорения  силы  тяжести.  Отношение  значений  погрешностей  измерений 
ускорения силы тяжести, выполненных с виброзащитой и без нее, должно быть менее четверти. 

7)  Проверка  относительной  погрешности  стандарта  частоты.  Контроль  стандарта  частоты  производится 

ежегодно  в  метрологических  организациях,  на  что  выдается  официальное  свидетельство.  Относительная 
погрешность частоты стандарта не должна быть более 1·10

-9

. 

8)  Определение  барометрического  коэффициента  α.  Коэффициент  определяется  экспериментально  путем 

измерения ускорения силы тяжести при различном давлении внутри баллистической камеры. В соответствии с 
выражением 

g = g

i

 + αB

i

, 

где g - значение ускорения силы тяжести при В = 0; 
g

i 

-  значение  ускорения  силы  тяжести,  исправленное  всеми  поправками,  кроме  поправки  за  остаточное 

давление внутри барометрической камеры; 

В - остаточное давление в камере, производят ряд измерений ускорения силы тяжести при давлениях 2·10

-6

 

.... 5·10

-5

  мм  рт.  столба.  По  измеренным  данным  составляется  система  уравнений,  из  решения  которой 

определяется коэффициент α. 

Для ГБЛ этот коэффициент равен 3,4 мкГал/10

-6

 мм рт. столба. Коэффициент α определяется один раз в 10 

лет. 

9)  Определение  инструментальной  погрешности  измерений  ускорения  силы  тяжести.  Проверка 

осуществляется  измерением  ускорения  силы  тяжести  на  фундаментальном  гравиметрическом  пункте.  В 
соответствии  с  разделом 9 выполняют  не  менее 15 серий  наблюдений,  при  этом  должны  быть  выполнены 
требования пунктов 9.2.17. и 9.2.18. Полученное среднее весовое значение ускорения силы тяжести не должно 
отличаться от известного ранее значения на данном пункте более чем на 50 мкГал. 

Кроме  того,  для  выполнения  метрологического  контроля  баллистические  гравиметры  регулярно 

сравниваются между собой, как с приборами отечественного производства, так и с зарубежными приборами. 

7.3. Методика поверки маятникового комплекса «Агат» 

7.3.1.  Полные  лабораторные  исследования  и  поверки  маятникового  комплекса  «Агат»  выполняют  по 

получении его с завода-изготовителя, а также после ремонта, сопровождавшегося разборкой приборов. 

Эти  исследования  выполняют  высококвалифицированные  специалисты  в  специально  оборудованных 

лабораториях. 

7.3.2. При полных лабораторных исследованиях комплекса выполняют: 
1) Осмотр всей аппаратуры и проверку комплектности. 
2) Юстировку осветителя и поверку импульсов с ФЭУ (Приложение 10). 
3) Проверку работы фотоэлектронного регистратора (Приложение 11). 
4)  Проверку  параллельности  осей  цилиндрических  уровней  плоскости  вспомогательной  площадки 

(Приложение 12). 

5) Определение коэффициента термостатирования (Приложение 13). 
6) Определение скорости изменения давления воздуха внутри маятникового прибора (Приложение 14). 
7) Определение температурных коэффициентов среднего маятника прибора (Приложение 15). 
8) Определение барометрического коэффициента маятников (Приложение 16). 
9) Проверку постоянства пусковых амплитуд маятников (Приложение 17). 
10) Определение разности периодов колебаний маятников в паре (Приложение 18). 
11) Определение влияния температурного последействия на маятники (Приложение 19). 
12) Исследование стабильности частоты кварцевых генераторов (Приложение 20). 
13) Проверку работы аппаратуры при питании ее от аккумуляторов (Приложение 21). 
14) Выполнение контрольного рейса (Приложение 22). 
Если любое из требований, изложенных в п.п. 7, 10, 11 и 12 не выполняется, то соответствующие юстировки 

или поверки, предусмотренные этими требованиями, проводят на заводе-изготовителе. 

7.3.3.  В  течение  всего  времени  эксплуатации  прибора  и  независимо  от  того,  находится  ли  прибор  в 

лаборатории или на полевых работах, один раз в 5 лет выполняют определение температурных и один раз в 2 
года барометрических коэффициентов. 

7.3.4.  Каждый  раз  перед  выездом  на  полевые  работы  выполняют  следующие  поверки  и  юстировки 

маятниковой аппаратуры: 

1) Осмотр всей аппаратуры и проверку комплектности. 
2) Юстировку осветителя и проверку импульсов с ФЭУ (Приложение 10). 
3) Проверку фотоэлектронного регистратора (Приложение 11). 
4) Проверку параллельности осей цилиндрических уровней плоскости вспомогательной агатовой площадки 

(Приложение 12). 

5) Определение скорости изменения давления воздуха внутри маятникового прибора (Приложение 14). 
6) Проверку постоянства пусковых амплитуд маятников (Приложение 17). 
7) Определение разности периодов колебаний маятников в паре (Приложение 18). 
8) Исследование стабильности частоты кварцевых генераторов (Приложение 20). 
9) Проверку работы аппаратуры при питании ее от аккумуляторов (Приложение 21). 
10)  Выполнение  контрольного  рейса  (Приложение 22). Если  какое-либо  из  требований  п.п. 5, 6 и 7 не 

выполняется,  то  соответствующие  юстировки  или  проверки  повторяют  на  заводе-изготовителе  или  в 
специально  оборудованной  лаборатории  высококвалифицированные  специалисты.  Другие  проверки  и 
юстировки выполняют сами наблюдатели. 

7.3.5. В процессе выполнения полевых работ проводят следующие исследования маятниковой аппаратуры: 
1) Юстировку осветителя и проверку импульсов с ФЭУ (выполняют по мере необходимости. Приложение 

10). 

2)  Проверку  работы  фотоэлектронного  регистратора  (указания  Приложения 11 выполняют  по  мере 

необходимости). 

3) Проверку параллельности осей цилиндрических уровней плоскости вспомогательной агатовой площадки 

(выполняют один раз на каждом пункте и при каждой установке маятникового прибора. Приложение 12). 

4) Определение разности периодов колебаний маятников в паре. Выполняют в начале полевых работ, далее 

через  каждые 3 месяца  и  в  конце  полевых  работ,  а  также  в  тех  случаях,  когда  возникает  подозрение  об 
изменении периода колебаний маятника (Приложение 18). 

5)  Проверку  работы  аппаратуры  при  питании  ее  от  аккумуляторов  (выполняют  по  мере  необходимости. 

Приложение 21). 

7.4. Методика поверки гравиметра ГАГ-2 

7.4.1.  Полные  лабораторные  исследования  и  поверки  гравиметра  ГАГ-2  выполняют  по  получении  его  с 

завода,  после  каждого  ремонта,  сопровождающегося  разборкой  прибора,  а  также  каждый  раз  до  выезда  на 
полевые работы. Желательно, чтобы эти исследования проводил наблюдатель. 

При полных лабораторных исследованиях выполняют: