Mikä on gravimetri? - Selitetty tyypit, sovellukset ja periaatteet

Gravimetri on väline, jolla mitataan gravitaatiokentän voimakkuutta. Se on pohjimmiltaan erittäin herkkä punnituslaite, joka mittaa esineen painon siihen vaikuttavan gravitaatiovoiman vuoksi. Laite käyttää tarkkaa vaakaa kohteen painon mittaamiseen, ja sitten lukema korjataan Maan tai muun taivaankappaleen gravitaatiokentän vaikutusten mukaan.

Gravimetrejä käytetään monissa sovelluksissa, mukaan lukien geofysiikassa, missä ne ovat käytetään kartoittamaan massan jakautumista maankuoressa ja tähtitieteessä, jossa niitä käytetään taivaankappaleiden, kuten planeettojen ja tähtien, gravitaatiokenttien mittaamiseen. Gravimetrejä käytetään myös rakennusteollisuudessa varmistamaan, että rakenteet rakennetaan vakaalle alustalle ja havaitsemaan kaivostoiminnasta tai muusta ihmisen toiminnasta johtuvia muutoksia maassa.

Gravimetrejä on useita, mukaan lukien:

1. Jousigravimetri: Tämä on yleisin gravimetrityyppi, joka käyttää jousta kohteen painon mittaamiseen. Jousi on kiinnitetty vastapainoon, ja esineen paino saa jousen venymään tai puristumaan. Venytyksen tai puristuksen määrä on verrannollinen gravitaatiokentän voimakkuuteen.
2. Vääntötasapainomittari: Tämäntyyppinen gravimetri käyttää vääntövaakaa kohteen painon mittaamiseen. Vääntötasapaino on laite, joka mittaa vääntövoimaa (vääntömomenttia), joka tarvitaan kohteen tasapainottamiseen. Kohteen tasapainottamiseen tarvittavan vääntömomentin määrä on verrannollinen gravitaatiokentän voimakkuuteen.
3. Laserinterferometrigravimetri: Tämä on erittäin tarkka gravimetrityyppi, joka käyttää laserinterferometriaa kohteen painon mittaamiseen. Se toimii jakamalla lasersäteen kahdeksi säteeksi, joista toinen heijastuu mitattavasta kohteesta ja toista käytetään referenssinä. Sen jälkeen säteet yhdistetään uudelleen ja niiden välinen vaihe-ero mitataan kohteen painon määrittämiseksi.
4. Gravitaatiogradiometri: Tämä on laite, joka mittaa gravitaatiokentän gradienttia pienellä alueella. Sitä käytetään maanalaisten rakenteiden tai muiden geologisten ominaisuuksien aiheuttamien muutosten havaitsemiseen gravitaatiokentässä. Yhteenvetona voidaan todeta, että gravimetrit ovat erittäin herkkiä laitteita, joita käytetään gravitaatiokenttien voimakkuuden mittaamiseen. Niitä käytetään monissa sovelluksissa, mukaan lukien geofysiikka, tähtitiede ja rakentaminen. Gravimetrejä on useita tyyppejä, joista jokaisella on oma ainutlaatuinen toimintaperiaate ja tarkkuustaso.