VS 垂直摆倾斜仪

 

一、仪器介绍

VS型垂直摆倾斜仪用于测量地球内部运动引起的地面的倾斜变化，是进行地震前兆观测的重要手段之一。由于测量灵敏度高达千分之一角秒，故可测量太阳和月亮的位置变化引起的铅垂线方向的变化，用于测量倾斜固体潮。

垂直摆倾斜仪由五部分组成：两个摆体、主机、EP-Ⅲ数据采集器、电源机箱及传输电缆。其连接示意图1如下：

图1 仪器主要组成部分

二、主要技术指标

电容测微器精度： 0.0001微米

仪器分辨率： 0.0001角秒

仪器线性度： <1.0%

三、仪器基本工作原理

垂直摆倾斜运用摆的铅垂原理。垂直摆由柔丝、摆杆和重块三部分组成。垂直摆在没有振动的条件下处于铅垂状态，当发生倾斜变化时，摆平衡位置发生变化，摆和支架之间的相对位置发生变化，电容式位移传感器的动片和定片之间的间距也相应的发生变化，通过传感器转换成电信号并加以放大，就可将摆的微小位移转换成电信号。由于地倾斜的相对变化量很小，摆的相对偏移量也很小，因此必须有一个高精度的测微系统，测量摆的位置的变化。电容测微器具有精度和灵敏度高、结构简单、长期稳定性好及价格较低等特点。

在该电容测微器中，采用了三片式的差动位移传感器，它由三块金属板组成，中间的为活动板，两边的为固定板。如图2所示。

图2 电容传感器示意图

由于动板离零位的距离与传感器的输出电压成正比，故由传感器的输出电压，就可以求出动板与零位的距离，即可根据输出电压的变化量，求出动板位移的变化量。