Gravimeter

Mit Gravimetern wird die Schwerebeschleunigung an einem Punkt bestimmt. Sie setzt sich aus der Gravitationsbeschleunigung, der Zentrifugalbeschleunigung, dem Erdabstand und der Gezeitenwirkung zusammen.

Der Begriff Gravimeter bezeichnete früher auch eine besondere Form des Aräometers (Flüssigkeitsdichtemeßgerät), das Gewichtsaräometer.

Absolutgravimeter

Schematischer Aufbau des LaCoste-Romberg-Gravimeters

Absolutgravimeter messen den absoluten Wert der Schwerebeschleunigung. Sie sind daher an jedem Ort, auch außerhalb der Erde ohne weitere Kalibrierung einzusetzen.

Ein Typ von Absolutgravimetern sind solche, die den Fall von Körpern vermessen. So kann die Fallgeschwindigkeit von einem Objekt (meist ein Reflektor) gemessen werden. Auch ist es möglich, ein Objekt (Reflektor) in die Höhe zu schießen und anhand der an zwei Punkten gemessenen Durchgangszeiten (= vier Zeitpunkte) die Gravitation zu bestimmen. Solche Absolutgravimeter sind meist groß und unhandlich. Sie werden oft nur auf festem Untergrund eingesetzt. Es gibt aber auch Absolutgravimeter für den Einsatz in Flugzeugen (Absolute Airborne Gravimetry).

Ein anderer Typ von Absolutgravimetern nutzt das Prinzip der Pendelschwingungen, siehe Pendelgravimeter.

Relativgravimeter

Relativgravimeter messen die Veränderung der Schwerebeschleunigung gegenüber einem Nullpunkt.

Relativgravimeter beruhen auf dem Prinzip der newtonschen Federwaage. Dabei wird aber nicht die Änderung der Federlänge gemessen, sondern die Änderung kompensiert und gemessen, wie stark man kompensieren muss.

Die einfache Form einer vertikal aufgehängten Feder ist zu ungenau, um zufriedenstellende Messgenauigkeiten zu erzielen. Um beispielsweise Schwerebeschleunigungen im mGal-Bereich auflösen zu können, müsste man Veränderungen der Auslenkung im μm-Bereich messen.

Ein Ausweg ist die Astasierung von Gravimetern. Die Feder wird so angebracht, dass eine geringe Änderung der Schwerebeschleunigung eine große Auslenkung der Feder zur Folge hat. Im LaCoste-Romberg-Gravimeter wird dies durch die schräge Aufhängung der Feder erreicht. Mit Hilfe der Stellschraube wird das Gravimeter zum Ablesen des Wertes der Schwerebeschleunigung in die Nullposition gebracht. Mit Hilfe eines reflektierten Lichtstrahles kann die Nullposition sehr genau bestimmt werden.

Weblinks

 Wiktionary: Gravimeter – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen

• Absolute Airborne Gravimetry (Project AAG), Geodäsie- und Geodynamik-Labor der ETH Zürich (englisch)