Малогабаритный носимый высокоточный относительный гравиметр «Пешеход»

В. Ф. Фатеев, С. Б. Акпанбетов, Д. С. Бобров, Р. А. Давлатов, Д. С. Олейников

ФГУП «ВНИИФТРИ», пос. Менделеево, Моск. обл., Россия

В настоящее время существует необходимость в использовании малогабаритных носимых высокоточных гравиметров для обеспечения поиска и разведки месторождений полезных ископаемых, для топогеодезического обеспечения территорий России, в том числе Северного морского пути и зоны Арктики, а также при разработке перспективной комплексной системы навигации по гравитационному полю Земли.

Самое широкое распространение в мире и в России получили канадские гравиметры Scintrex CG-5 Autograv (их вес 8 кг, погрешность измерений не более 5 мкГал). Однако в настоящее время приобретение гравиметра Scintrex CG-5 Autograv ограничено или невозможно из-за санкций. Отечественными перебазируемыми высокоточными гравиметрами приемлемой точности являлись ГНШ-МА, ГНУ-КВ и др. По мере увеличения доли рынка иностранных гравиметров, применяемых в гравиметрии и других областях промышленности, отечественные средства измерений выводятся и выводились из обращения. К настоящему времени производство отечественных гравиметров прекращено, технологии изготовления утеряны. Таким образом, возникает задача разработки отечественного высокоточного относительного гравиметра, не уступающего по точности зарубежным аналогам.

В данной работе представлены результаты разработки гравиметра «Пешеход», принцип действия которого основан на использовании прецизионных пружинных весов. Изменение силы тяжести определяется путем измерения величины растяжения металлической пружины. При этом используется емкостной съем для оценки значения перемещения пружины. Система съема представляет собой конденсатор с тремя пластинами. При этом между двух стационарных пластин располагается подвижная (она же – чувствительный элемент). Плоский чувствительный элемент имеет специальный горизонтальный подвес на вольфрамовой нити, натянутой между плечами специально термообработанного «лука» из пружинного сплава БРБ-2. Емкостная схема съема оригинальная и обладает чувствительностью к перемещениям около 0,1 нанометра.

Гравиметр может стать аналогом зарубежного гравиметра Sсintrex по точности и эксплуатационным свойствам. Вместе с тем, по сравнению с ним он обладает следующими преимуществами:

 1. Более высокая ударостойкость в полевых условиях, поскольку используется металлический чувствительных элемент (Sintrex оснащен хрупким кварцевым чувствительным элементом).
 2. Возможность серийного конвейерного изготовления всех элементов прибора, включая чувствительный элемент (кварцевый чувствительный элемент Sintrex изготавливается вручную).
 3. Низкая стоимость серийного изготовления.
 4. Отсутствие потребности в аккумуляторных батареях большой емкости (в Sintrex требуется постоянный подогрев кварцевого чувствительного элемента до 75ºС при любой внешней температуре).

В работе представлены результаты предварительных испытаний экспериментального образца гравиметра «Пешеход», а также его технические характеристики.