[科普中国]-重力仪水泡曲线

重力仪水泡曲线指重力仪的读数与仪器倾角变化的关系曲线。1

释义重力仪水泡曲线（gravimeter water-level curve）指重力仪的读数与仪器倾角变化的关系曲线。测定水泡曲线的目的，就是要找到仪器灵敏系统的平衡体的水平位置，它是仪器读数的零点位置。在这个位置上由于仪器安放不水平所引起的读数误差最小。测定水泡曲线是通过实验的办法找出仪器读数的最大位置，在这个位置上把仪器内部两个互相垂直的水准器凋平。使用仪器时，调整仪器脚螺丝使仪器上两个水准器水泡居中，平衡体系就相应地处于水平位置了。1

重力仪水泡曲线示意图

调节方法与意义重力仪的水泡曲线为我们提供了一个非常有意义的规律，这就是石英摆在水平位置时，重力仪的读数最大。离开这个位置（不管其在水平面以上，还是在水平面以下），仪器的读数都减小。因此，可凭借这个规律，首先测定水泡曲线，然后在仪器读数最大的状态下，调节水泡居中。其具体调节方法和步骤如下：

（1）检查纵、横水准器与外壳上三个脚螺丝的相对位置是否合适。如发现转动纵向脚螺丝时横水泡的位置也发生变化，则说明两个水准器与三个脚螺丝的相对位置不合适，纵水泡与纵向脚螺丝不平行。调节方法是：·将仪器外壳固定，缓慢转动仪器的内部，使纵水泡和纵向脚螺丝的相对位置发生变化，直到旋动纵向脚螺丝时横水泡的位置不变或变化很小为止。
（2）将仪器安置在稳固的地方，再用三个脚螺丝把两个水泡调到居中。
（3）如果测定纵水泡曲线，可逆时针转动纵向脚螺丝，使纵水泡靠近一端（此时应保证横水泡居中，否则应用横向脚螺丝将其调平），记录脚螺丝的刻度和仪器的读数。
（4）顺时针转动纵向脚螺丝1—2格，并记录它的刻度和仪器读数。如此反复，直到仪器读数由小变大，再由大变小为止。
（5）以仪器读数为纵座标，纵向脚螺丝的刻度为横座标，绘制纵水泡曲线，（实际上不能测定一条完整的对称曲线，因为当。大到一定程度时，仪器将变得不稳定，不能读数）。
（6）从水泡曲线上找到读数极大值所对应的脚螺丝的刻度，并将脚螺丝退回到这个刻度上，观察水泡是否居中，如不居中，则用改锥转动纵水泡的调节连杆，将水泡调至居中。2

校核仪器水平位置调节准确与否，关键是仪器读数的极大值与脚螺丝刻度的相对位置测定是否准确，因此，在测定水泡曲线时，在读数极大值附近应加密读数。 横水泡曲线的测定，调节方法与步骤和纵水泡相同，但其目的是要找出石英摆扭丝轴的水平位置，并将横水泡和它调节一致，因此，测定横水泡曲线时， 自始至终保持纵水泡居中。 经过纵、横水泡曲线的测定和调节之后，石英摆的摆动面垂直于水平面，这时，石英摆处于水平位置时，其指示丝的亮线恰好落在刻度片的零刻线上。 ．
水泡曲线的测定和调节，通常要反复进行两、三次。因为测定纵水泡曲线时，虽然总是保持横水泡居中，但横水泡的位置不一定是准确的，因而影响纵水泡曲线测定的准确性。反过来，纵水泡调节不准，又会影响横水泡的调节。因此，必须反复调节，反复测定。其目的是要提高水平调节的准确性。
水平位置的调节，并非是一劳永逸的，在使用仪器的过程中，应经常检查和调节。2

本词条内容贡献者为:

李兵 - 副教授 - 西南大学