ГКИНП-04-252-01. Инструкция по развитию высокоточной государственной гравиметрической сети России - часть 3

 

8

2.2.20 

При определении пунктов I класса в качестве исходных служат пункты ГФГС 

и основные пункты I класса, для которых средняя квадратическая погрешность уравненного 
значения силы тяжести не превышает 0,04 мГал. 

Определения выполняют, используя типовые схемы гравиметрических связей 

(Приложение 2 Инструкции 88 г.): 

-  "а", "б" и "г" 

− при ср. кв. погрешностях исходных пунктов менее 0,03 мГал; 

-  "в" 

− при ср. кв. погрешностях исходных пунктов, менее 0.04 мГал; 

-  cхему «г» можно применять в труднодоступных местностях. 

 

2.2.21 

Наблюдения на пунктах I класса выполняют при помощи маятниковых 

комплексов типа "Агат" или гравиметров типа ГАГ. В последнем случае в качестве 
исходных могут быть использованы пункты-спутники, точность которых удовлетворяет 
требованиям п. 2.2.20. 

 

2.2.22 

Точность гравиметрической связи пунктов I класса с исходными пунктами или 

между собой должна удовлетворять требованиям пункта 2.2.8. 

 

2.2.23 

Допустимые величины невязок в полигонах I класса вычисляют по формуле, 

приведенной в п. 2.2.12, если же одна из сторон полигона является твердой (схемы "а" и "в"), 
то применяют формулу: 

 

W = 2,5

2

2

)

03

,

0

(

)

04

,

0

(

+

l

  мГал, 

 

где l 

− число сторон, на которых выполнены измерения. 

 
 

2.2.24 Исследования  гравиметрической  аппаратуры,  применяемой  для  измерений,  и 

камеральную  обработку  результатов  выполняют  согласно  соответствующим  разделам 
Инструкции 88 г. и данной инструкции. 

 

2.2.25 На пунктах I класса, совмещенных с пунктами триангуляции или нивелирными 

реперами,  маятниковые  приборы  устанавливают  на  переносной  плите,  изготовленной    из  
немагнитного  материала  (Приложение 6 Инструкции  88 г.),  которую  на  время  измерений 
прочно  укрепляют  в  грунте.  Статические  гравиметры  в  этом  случае  устанавливают  на 
штатных подставках с подпятниками. 

После  вскрытия  центра  геодезического  знака  переносную  плиту  или  подставку 

гравиметра устанавливают вблизи марки центра. 

Для контроля жесткости установки плиты на всех приборах маятникового комплекса, 

установленных  на  ней,  определяют  величину  сокачания  штативов  согласно  Приложению 
38.12 Инструкции 88 г. Эти величины не должны превышать 2500

⋅10 с. В противном случае 

- выполняют новую установку плиты, обеспечив ее более жесткую связь с грунтом. 

8

−

 

2.2.26 Разность  высот  переносной  плиты  и  марки  центра  геодезического  знака 

определяют техническим нивелированием с точностью 5 мм. Расстояние от центра плиты до 
указанной марки измеряют с точностью  1 см, а соответствующее направление - с точностью 
5° (например, с помощью буссоли). 

Схемы  установки  переносной  плиты  на  пункте  и  размещения  на  ней  приборов,  а 

также элементы редукции приводятся в журнале наблюдений. 

По  окончании  работ  на  пункте  восстанавливают  наружное  оформление 

геодезического знака. 

 

2.2.27 Значение  ускорения  силы  тяжести,  измеренное  в  месте  установки  плиты, 

редуцируют  к  центру  геодезического  знака,  используя  нормальное  значение  вертикального 
градиента силы тяжести и разность высот, определенную согласно п.2.2.26. 

 

2.2.28 Если  совмещение  гравиметрического  и  геодезического  пунктов  невозможно, 

вблизи  последнего  (на  возможно  меньшем  расстоянии)  закладывается  гравиметрический 
центр  в  соответствии  с  разделом 5 Инструкции 88 г.  Пункт  триангуляции  или  нивелирный 

 

9

репер  используются  в  данном  случае  для  определения  координат  и  высоты 
гравиметрического пункта. 

 

2.2.29 При отсутствии на пункте сети переменного тока электропитание маятниковых 

комплексов  осуществляют  либо  от  аккумуляторов,  подзарядка  которых  производится  от 
бензоэлектрического агрегата мощностью не менее 1,5 кВт, либо непосредственно от этого 
агрегата. 

При  работе  от  аккумуляторов  рабочий  диапазон  давлений  в  приборе  может  быть 

расширен  до  4  мм  рт.  ст..  Для  этого  случая  более  детально  определяют  в  лаборатории 
зависимость  периодов  маятников  от  давления  в  этом  интервале  и  следят,  чтобы  изменение 
поправки за амплитуду от пункта к пункту не превышало 3

⋅10  с, что достигается выбором 

начальной  амплитуды  колебания  маятников  в  зависимости  от  величины  давления  воздуха 
внутри прибора. 

8

−

 

2.2.30 Высоты пунктов I класса, в том числе совмещенных с пунктами триангуляции, 

но не привязанных к линиям нивелирования, определяют из геометрического нивелирования 
1У класса. В порядке исключения допускается тригонометрическое нивелирование. 

Координаты  пунктов  получают  согласно  п. 2.2.14, или,  в  случае  совмещения  их  с 

пунктами триангуляции, берут из соответствующих каталогов. 

 

2.2.31 На  каждый  пункт I класса  составляют  паспорт  согласно  Приложению 8 

Инструкции 1988 г. Паспорта пунктов хранятся в предприятиях, где они составлены. 

 

3. Абсолютные измерения ускорения силы тяжести баллистическими 
гравиметрами. 

 

3.1 Краткие сведения о лазерном баллистическом гравиметре ГБЛ 

3.1.1 Лазерный  баллистический  гравиметр  (ГБЛ)  предназначен  для  высокоточных 

измерений абсолютного значения ускорения силы тяжести на пунктах ГФГС, ФАГС, сети 1 
класса и пунктах геодинамических полигонов. 

 

3.1.2 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. 

Общий вес 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 паро-масляный насос 

 

3.1.3 Технические данные  ГБЛ: 
− 

диапазон измерений - практически не ограничен; 

− 

регистрация результатов измерений - вывод на экран монитора и на принтер; 

− 

нестабильность  длины  волны  рабочего  лазера,  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   мм  рт. 

столба;  

6

−

 10

− 

число  отсчетов  интервалов  пути  и  времени  за  одно  падение  СПТ  изменяется 

программным путем от 150 до 500; 

− 

время  одного цикла  измерений за одно падение СПТ - 10 

± 5 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  м / с  (8 мкГал); 

8

−

2

− 

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). 

 

3.1.4 Принцип работы ГБЛ. 
Принцип  действия  ГБЛ  состоит  в  измерении  интервалов  времени,  за  которые 

свободно  падающее  тело  (СПТ)  проходит  наперед  заданные  интервалы  пути  
(несимметричный метод измерений). 

Измерение  пути,  пройденного  СПТ,  осуществляется  лазерным  интерферометром. 

Мерой пути служит длина волны лазера, контролируемая по лазеру с йодной ячейкой. 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. 

 

3.2  Указания мер безопасности 
 

3.2.1 Эксплуатация  баллистического  гравиметра  производится  в  соответствии  с 

требованиями  соответствующих  разделов  технических  описаний  составных  модулей 
электронно-счетного блока ГБЛ. 

 

3.2.2 К работе с баллистическим гравиметром допускаются лица, изучившие данную 

инструкцию  и  прошедшие  инструктаж  по  технике  безопасности  при  работе  с  электро-  и 
радиоизмерительными приборами. 

 

3.2.3 В  комплект  ГБЛ  входят  лазеры,  генерирующие  непрерывные  излучения 

мощностью до 2 мвт.  

 

3.2.4 Источником опасности являются цепи сетевого питания составных частей ГБЛ, а 

также  цепи  высокого  напряжения  питания  лазеров.  В  электронной  части  ГБЛ  имеются 
опасные  для  жизни  постоянные  напряжения 1600, 1300, 200, 50, а  также 12 и 5 В  и 
переменные сетевые напряжения 220 и 380 В. 

 

3.2.5 Перед началом работы приборы следует заземлять. Для защитного заземления на 

устройствах,  входящих  в  состав  аппаратуры,  установлены  соответствующие  клеммы,  возле 
которых нанесены знаки  . Эти клеммы необходимо подсоединить к контуру заземления в 
помещении, где эксплуатируется аппаратура. 

⊥

 

3.2.6 Пайка  элементов,  все  операции  по  монтажу  и  демонтажу  ГБЛ,  смену 

предохранителей,  присоединение  и  отсоединение  разъемов  производить  только  при 
выключенном  электропитании.  Сетевые  вилки  при  этом  должны  быть  вынуты  из  розеток. 
Вскрывать  приборы  и  производить  пайку элементов  разрешается  только  при  выключенном 
электропитании. 

 

 11

3.2.7 При    ремонтных  работах  необходимо  пользоваться  паяльником  на 36 В  с 

заземленным сердечником. 

 

3.2.8 При  работе  с  лазерами  (испытания,  ремонт,  обслуживание,  настройка 

оптических  узлов  и  т.д.)  следует  соблюдать  требования,  изложенные  в  Инструкции  по 
охране труда при эксплуатации ГБЛ, М., 1994 г., утвержденной Роскартографией 16.12.93 г.  

 

3.2.9 При  работе  с  лазерным  интерферометром  запрещается:  направлять  пучок 

излучения на окна, двери, стены и т.п.; оставлять включенные лазеры без присмотра; вносить 
в зону пучка отражающие предметы; смотреть в направление пучка. 

 

3.2.10 При  макетировании,  настройке  и  юстировке  оптических  узлов  лазерного 

гравиметра следует использовать защитные средства: экраны по ходу лучей, защитные очки 
ОЗП, светофильтры СС1 - СС15 по ГОСТ 9411-91Е, халаты черного цвета. 

 

3.2.11 При  полевых  работах  с  ГБЛ  следует  соблюдать  «Правила  по  технике 

безопасности на топографо-геодезических работах» (ПТБ – 88 г.). 

 

3.3 Общие указания по работе с баллистическими гравиметрами 

 

3.3.1 До  начала  работ  с  ГБЛ  следует  изучить  Техническое  описание  прибора  и 

настоящую  инструкцию.  Лазерный  баллистический  гравиметр  требует  бережного  и 
аккуратного обращения. Оператор   обязан детально   ознакомиться   с   особенностями   и  

 
правилами 

обращения 

с 

аппаратурой, 

особенностями 

ее 

установки, 

транспортирования,  хранения  в  нерабочем  состоянии.  К  работе  с  ним  допускаются 
специалисты  (инженеры),  имеющие  опыт  по  высокоточным  гравиметрическим 
определениям, обращению с лазерами, электронными приборами и ЭВМ. 

Измерения с ГБЛ выполняет группа из 3-4 операторов. Члены группы должны иметь 

познания в оптике, механике, электронике, вакуумной технике, иметь опыт работ с лазерами 
и с ЭВМ. 

 

3.3.2 Приборы  следует  оберегать  от  вибраций,  ударов  и  резких  температурных 

перепадов,  высокой  влажности,  паров  кислот  и  других  вредных  воздействий.  Недопустимо 
попадание  прямых  солнечных  лучей  на  приборы.  Малейшая  небрежность  может  вызвать 
повреждение приборов или привести к большим погрешностям измерений. 

 

3.3.3 Техническое  обслуживание,  регулировка,  настройка  и  определение  параметров 

приборов  производится  только  в  лабораторных  условиях  опытными  специалистами. 
Разборка  приборов  или  их  отдельных  узлов  лицам,  не  имеющим  специальной  подготовки, 
запрещается.  Оптические  детали  приборов  протирают  мягкой  белой  тканью  из  льна  или 
тонкого  полотна,  пыль  убирают  специальными  мягкими  кисточками.  Оптические  детали  с 
внешним  алюминированием  запрещается  протирать  спиртом  или  бензином.  Протирать 
спиртом  просветленную  оптику  разрешается  только  в  крайнем  случае  при  сильном 
загрязнении.  Трущиеся  и  ржавеющие  части  приборов  периодически  смазывают  маслом,  а 
затем  протирают  сухой  тряпкой.  В  вакуумную  камеру  баллистического  блока  ГБЛ  не 
вносится никаких масляных и вакуумных смазок. 

 

3.3.4 Для перевозки приборы 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 СПТ фиксируется резиновым жгутом.