Ce este un gravimetru?

Un gravimetru este un tip specializat de accelerometru conceput pentru a măsura câmpul gravitațional local al Pământului. Într-o concepție de bază, un gravimetru este pur și simplu o derivație foarte dezvoltată a unei cântar utilizate pentru cântărirea unui obiect. În acest fel, gravimetrele funcționează pe același principiu ca orice alt accelerometru, măsurând accelerația în raport cu o bază statică, dar sunt proiectate să fie mult mai sensibile decât un accelerometru obișnuit pentru a măsura schimbările minuscule ale gravitației Pământului care se pot întâmpla. datorită formei planetei sau caracteristicilor geologice locale.

Spre deosebire de alte accelerometre care afișează măsurătorile în unități comune de accelerație, un gravimetru citește în unități cunoscute sub numele de gals. Un gal este definit ca 1 centimetru pe secundă pătrat. Măsura gravitației Pământului la suprafața sa variază între 976 și 983 gal. Fluctuațiile datorate munților și altor caracteristici ale terenului de densitate variabilă variază de obicei de la zeci la sute de miligali.

În mod obișnuit, gravimetrele sunt utilizate în mineritul de petrol și minerale, precum și pentru diferite tipuri de cercetări geofizice, inclusiv seismologie. Există două tipuri distincte de gravimetre: absolute și relative. În timp ce un gravimetru absolut măsoară gravitația locală în gali ca unitate absolută, gravimetrele relative compară gravitația dintr-o locație cu alta și trebuie calibrate în locația cunoscută pentru a furniza raportul dintre cele două locuri. Un gravimetru absolut este, în general, utilizat pentru a calibra un gravimetru relativ și funcționează prin măsurarea accelerației unei mase într-o cădere liberă adăpostită în vid. Atât gravimetrele absolute, cât și cele relative sunt disponibile în dimensiuni care fac apoi fezabile pentru lucrul pe teren.

Un gravimetru relativ comun este de obicei compus dintr-o greutate atașată la un arc. Măsoară cantitatea cu care greutatea întinde arcul ca forță gravitațională. Cele mai bune gravimetre relative construite în acest mod au o precizie de aproximativ 1 microgal.

În prezent, cele mai precise gravimetre relative, însă, funcționează prin suspendarea unei sfere mici într-un câmp magnetic stabil, energia necesară pentru a crea câmpul magnetic care suspendă sfera fiind proporțională cu gravitația Pământului. Aceste dispozitive sunt cunoscute ca gravimetre supraconductoare. Într-un astfel de gravimetru, sfera în sine este formată dintr-o sferă de niobiu supraconductoare care este răcită cu heliu lichid, făcându-l respingător magnetic. Aceste dispozitive sunt capabile să măsoare gravitația până la un nanogal, care este o miime dintr-o miliardime din puterea gravitației Pământului.