绝对重力仪中落体光心与质心间距的精确测量

为了减少用光学干涉法测量绝对重力过程中落体旋转对测量结果的影响,设计了基于扭摆法调校落体光心与质心间距的方法。采用标准模态分析落体的本征频率,推导光心与质心沿铅锤线方向偏移的测量方程。并分析了角锥棱镜折射率与气体阻尼分别对测量结果的影响。结果表明:入射角在0~0.1°之间,品质因子Q=1000时,调校落体使光心与质心重合,旋转导致的重力加速度干扰最佳可控制在1.4μGal。     

基于FPGA的重力仪干涉条纹和时间间隔计数

介绍了用现场可编程门阵列在绝对重力仪中实现落体下落距离和相对应的时间间隔测量的原理及方法.阐述了基于Altera公司DE2开发板和Nios II处理器为核心而构建的可编程片上系统以及"数字移相法"的应用.最后分析了该测量系统在时间间隔测量运用的不确定度估算.     

iGrav-012超导重力仪定期格值结果分析

利用绝对重力仪FG5X-249与超导重力仪iGrav-012在中国计量科学研究院昌平院区开展连续同期同址观测,通过最小二乘回归分析法对iGrav-012超导重力仪进行定期格值标定。2014年至2017年间的相关计算结果表明:iGrav-012超导重力仪每年的格值因子精度均优于0.1%;当绝对重力仪FG5X-249的下落次数超过 6000 次时,即可得到稳定的格值因子;格值因子年最大变化量低于0.6nm·s^-2·V^-1,每年格值一次即可达到精度要求。iGrav-012超导重力仪可以作为国家重力计量基准仪器的组成部分,为2017年全球绝对重力仪关键比对CCM.G-K2.2017期间的重力测量结果建立时间链接,比对结束后用于重力测量量值的溯源。     

第10届全球绝对重力仪关键比对相对重力测量

2017年10月至12月,中国计量科学研究院作为主导实验室,组织全球14个国家的计量院或其指定实验室进行了第10届全球绝对重力仪关键比对(CCM.G-K2.2017)。由于不同类型绝对重力仪参考高度不一样,此次比对相对重力测量主要实现将不同参考高度测得的绝对重力值归算到同一高度进行比较。根据比对初步结果,相对重力测量结果的合成标准不确定度优于4μGal,确保了此次比对最终结果的准确有效。     

超小型绝对重力仪主机系统设计

为了解决NIM-3A和NIM-3C绝对重力仪传动方式在车载、共基座上使用时会产生自振及磁性材料对重力数据准确度和稳定性影响的问题,设计了一套超小型绝对重力仪主机系统,通过传动托盘的伺服跟踪运动改为托盘先行下落的落体测量过程无其他内部机械运动的测量方式等新设计,消除自振及磁性材料的影响.在主机系统重质量减小至30 kg的...     

力值砝码计量校准与其测量不确定度研究

力学计量中静重式力标准机、静重式扭矩标准机或活塞式压力计等都建立在专用砝码载体上,是基于重力作用由质量单位导出的其他物理量单位（如力值“牛顿”、扭矩“牛米”、压力“帕”）。文章分析标准测力杠杆中力值砝码质量标称值如何按使用地重力加速度、空气密度进行计算与其测量不确定评定。这种方法同样适用于扭矩板子检定仪检定装置、活塞式压力计等计量标准中物理量对应专用砝码计量校准。只有确保力值砝码计量准确、可靠,才能提升力值、扭矩、压力、硬度等力学计量标准的准确性。     

光干涉绝对重力仪测量A类不确定度优化

光干涉绝对重力仪采用迈克尔逊干涉仪监测被测落体的下落位移.干涉仪的参考棱镜需相对于地球中心静止,然而置于地面上的参考棱镜会随着地面振动,这将使干涉法所测的落体相对于地球的位移变化有偏差,直接影响重力仪单次测量数据的准确性,同时增大了多次测量数据的分散性.因此,针对NIM-3A型绝对重力仪提出了全新的测振补偿法,利用高精...     

绝对重力仪国际关键比对情况介绍

正2013年2月18日至22日,在法国巴黎国际计量局(BIPM)召开的第14届国际计量委员会-质量及相关量咨询委员会(CIPM-CCM)会议上,中国计量科学研究院(NIM)昌平院区被正式批准为2017年全球绝对重力仪关键比对(ICAG-2017)主办地,NIM为ICAG-2017主导实验室。这是该重要国际关键比对自开始组织30多年以来第一次移出欧洲。ICAG来     

面向绝对重力仪的光束垂直性快速调节

为了减小自由落体式光学干涉型绝对重力仪中光束垂直度对重力测量准确度的影响,提出了一种基于双层液体光楔对光束的可变偏折实现光束垂直性自校正的快速调节方法。当光束偏离铅锤方向时,利用液面天然水平的特性,使液体在重力的作用下形成可变液体光楔,自上而下的光束经双层液体光楔时光束传播方向发生偏转,合理地匹配双层液体的折射率,使它偏离铅锤方向的夹角得到实时修正。搭建光束垂直性自校正装置并进行实验验证,结果表明,装置的角度抑制比优于18.0,当装置倾斜角度不大于2.7′时,出射光束偏离铅锤方向不超过9.0″,对应于重力加速度的测量误差小于1 μGal (1 μGal=10^-8 m/s²)。将本方案用于自由落体式的重力加速度测量,仅通过条式水平仪调平便可实现光束垂直性的快速准确调节,同时还能抑制测量过程中光束垂直性缓变带来的影响。