Vad är en gravitationsmätare?

En gravitationsmätare, även känd som en gravimeter, används för att mäta gravitationsfält på land och i hav och rymden. Tyngdkraftsmätare är faktiskt accelerometrar, som mäter den varierande nedåtgående accelerationen av tyngdkraftens dragkraft. Som sådana är de lika i konstruktion och design som andra accelerometrar, men de kan göra mycket känsligare mätningar. Skillnaderna de måste mäta över jordens och havets ytor är i de flesta fall bråkdelar. Eftersom de är så känsliga är de känsliga för vibrationer som buller; signalbehandling och vibrationsisolering försöker dock motverka dessa störningar.

Relativ gravitationsmätare är en av två huvudkategorier av gravitationsmätare som används som gör jämförelser mellan gravitationsnivåer på flera platser. Att ta en kalibrering på en plats som redan är noggrant uppmätt och sedan flytta gravitationsmätaren till en andra plats för en annan avläsning ger ett förhållande mellan gravitationen vid båda punkterna. De mest känsliga och tillförlitligt noggranna relativa gravitationsmätarna, som vanligtvis är fjäderbaserade, kallas superledande gravitationsmätare, som har en flytande supraledande niobboll i ett stabilt magnetfält. En sådan mätare i Metsahovi, Finland, var så känslig att den har mätt en gradvis ökande förändring i yttyngdkraften när några arbetare satt på laboratoriets tak och röjade bort snö. Efter att ha märkt att det under en period inte skett någon förändring, informerades forskarna om att snöröjningsarbetarna tog en tepaus.

Absoluta gravimetrar har en metod för att mäta gravitationen som innebär att kartlägga accelerationen, samtidigt som den är stadigt fäst vid marken, av en fritt fallande massa i ett vakuum för att mäta massans hastighet. Luftmotståndet på massan minskas genom att sätta lufttrycket i gravitationsmätarens kammare till en miljarddel av atmosfären. En bärbar absolut gravitationsmätare kan mäta till en precisionsnivå av en del på 1 miljard under en 24-timmarsperiod. Tidvattnets dragning, hoptryckningen av stenar och jordens vinkling på dess axel har alla en betydelse för det faktum att jordens gravitation förändras många gånger under en dags tid. Sådana mätningar upptäckte att jordens yta stiger i norra Manitoba, Kanada, i ett försenat svar på avlägsnandet av ett enormt inlandsis.

Vissa specifik viktmätare kan bestämma densiteten av jordar på djup för att avgöra hur mycket förstärkning av jordar som behövs som underlag för att lägga asfaltvägar. Inte bara jordar, utan även vatten- och luftprover kan mätas med hjälp av en digital specifik viktmätare för att komma fram till vikter för vatten och luft och volymförändringar i båda. Tyngdkraftsmätningar kan göras av havsbotten med hjälp av bogserade djuphavsgravitationsmätare och producera data tillbaka till fartyget med havsbottenmätningar.