1、CG-5重力儀使用手冊(cè)（簡(jiǎn)寫本）中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）地球物理與空間信息學(xué)院2010年3月TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark2準(zhǔn)備工作3 HYPERLINK l bookmark4一、重力儀供電3 HYPERLINK l bookmark6二、冷啟動(dòng)及熱啟動(dòng)3儀器的安置與開機(jī)4 HYPERLINK l bookmark8一、儀器安置4 HYPERLINK l bookmark10二、重力儀開機(jī)4 HYPERLINK l bookmark12參數(shù)設(shè)置4 HYPERLINK l bookmark14一、測(cè)量參數(shù)設(shè)置4 HYPERLINK l bookmark161測(cè)

2、量標(biāo)題確定5 HYPERLINK l bookmark182.GPS使用5 HYPERLINK l bookmark203測(cè)站標(biāo)記確定5 HYPERLINK l bookmark22二、儀器參數(shù)設(shè)置6 HYPERLINK l bookmark24三、選項(xiàng)參數(shù)設(shè)置6 HYPERLINK l bookmark26調(diào)平與測(cè)量7 HYPERLINK l bookmark281.測(cè)站點(diǎn)號(hào)輸入7調(diào)平8 HYPERLINK l bookmark32數(shù)據(jù)采集8 HYPERLINK l bookmark34傳輸數(shù)據(jù)9 HYPERLINK l bookmark40注意事項(xiàng)：10 HYPERLINK l bookm

3、ark42常見故障及排除方法11準(zhǔn)備工作一、重力儀供電CG-5重力儀有兩種供電方式：由15V外接電源供電或由儀器配備的兩個(gè)智能電池供電。1、外接電源供電外接電源供電步驟：1）外接電源適配器的輸入端與供電網(wǎng)連接（100V240V交流，4763Hz）2）將15V直流輸出連接到CG-5重力儀面板背后兩針插座。2、智能電池供電CG-5重力儀使用可充電“智能”鋰電池。電池標(biāo)稱電壓11.1V，標(biāo)稱容量6.6Ah,工作溫度范圍-20C60C。兩個(gè)充滿電的電池可供CG-5重力儀在外界溫度25C時(shí)連續(xù)工作超過14小時(shí)。電池的容量會(huì)隨著溫度的下降相應(yīng)的減少，當(dāng)電池剩余電量低于電池電量的10%時(shí)，儀器會(huì)以間隔15s

4、的提示音予以提示，此時(shí)應(yīng)及時(shí)連接外接電源或更換電池。若無法更換電池或連接外接電源，則應(yīng)該取出電池以防止電池電量耗盡，否則當(dāng)電池電量耗盡，會(huì)導(dǎo)致電池標(biāo)定參數(shù)丟失，電池容量減少。若發(fā)生上述情況，可用CG-5重力儀配套充電器重新標(biāo)定。智能電池安裝步驟：（a）從儀器側(cè)邊打開電池倉蓋。（b）連接器在電池倉的底部。插入電池使之與連接器緊密結(jié)合。（c）將電池倉蓋重新蓋好。若以錯(cuò)誤的方式插入電池，則無法蓋好電池倉蓋。CG-5重力儀配有智能電池充電器，以便對(duì)電池單獨(dú)充電，每個(gè)電池需要連續(xù)充電大約4小時(shí)充滿。在CG-5重力儀斷電超過48小時(shí)后，重新使用前，儀器需要通電48小時(shí)以上，其中預(yù)熱4小時(shí)儀器才能達(dá)到運(yùn)行溫

5、度，加熱48小時(shí)后儀器才能穩(wěn)定。二、冷啟動(dòng)及熱啟動(dòng)1、冷啟動(dòng)儀器出廠后第一次使用時(shí)，應(yīng)該進(jìn)行冷啟動(dòng)來重新設(shè)置儀器。以后的使用過程中，一般不再進(jìn)行冷啟動(dòng)。需要注意的是數(shù)據(jù)在冷啟動(dòng)時(shí)將丟失，所以進(jìn)行冷啟動(dòng)前要及時(shí)傳輸測(cè)量數(shù)據(jù)。冷啟動(dòng)步驟：（a）同時(shí)按下【setup/4】鍵和【ON/OFF】鍵啟動(dòng)儀器，系統(tǒng)將提示是否恢復(fù)為儀器缺省設(shè)置。（b）按【9】鍵進(jìn)行冷啟動(dòng)。（c）或者按【recall/5】鍵取消冷啟動(dòng)。2、熱啟動(dòng)儀器使用過程中出現(xiàn)死機(jī)現(xiàn)象，例如頁面無法更新、功能無法實(shí)現(xiàn)等，需要進(jìn)行熱啟動(dòng)，同時(shí)按【ON/OFF】鍵和【Fl】鍵，系統(tǒng)將熱啟動(dòng)。按住【setup】鍵，所有數(shù)據(jù)將被刪除。儀器的安置與開

6、機(jī)一、儀器安置安放三角架在測(cè)點(diǎn)處一塊平地上，用力按下三角架，使每條腿的鋼尖插入地面，方向?yàn)椤癟”字形，這樣方便調(diào)節(jié)底部的螺旋調(diào)平儀器。儀器安置將儀器平穩(wěn)的放在三角架上，確保儀器底面的V形凹槽、錐形凹槽正好和三角架腳螺旋的球形端結(jié)合，這樣儀器固定在三角架上，并且能夠自由調(diào)平。右手提住重力儀，左手扶住重力儀左前方的錐形凹槽，先將錐形凹槽與三角架左前方的球形端結(jié)合，然后輕微旋轉(zhuǎn)儀器，將重力儀右前方的V形凹槽與三角架右前方的球型端結(jié)合,最后完全放穩(wěn)儀器。二、重力儀開機(jī)按【ON/OFF】鍵啟動(dòng)CG-5重力儀的顯示器及微處理器。只要儀器中安裝了至少一塊電池或連接了外接電源，無論儀器是否開機(jī)，其內(nèi)部的溫度控

7、制器及絕大多數(shù)電子元器件都始終保持通電狀態(tài)，不受影響。如果操作中要用到GPS，則先連接GPS接收天線到COM2接口，再開機(jī)。參數(shù)設(shè)置CG-5重力儀進(jìn)行測(cè)量前，必須進(jìn)行各種參數(shù)設(shè)置，這些參數(shù)是：測(cè)量參數(shù)、儀器參數(shù)、讀數(shù)和循環(huán)及基準(zhǔn)站選項(xiàng)、時(shí)鐘參數(shù)、傳輸參數(shù)、內(nèi)存。按【SETUP】鍵，進(jìn)入設(shè)置界面，主要包括Survey（測(cè)量），Autograv（儀器），Options（選項(xiàng)），Clock（時(shí)鐘），Dump（傳輸），Memory（內(nèi)存），Service（服務(wù)）選項(xiàng)。采集數(shù)據(jù)前，一般需要設(shè)置三套初始化參數(shù)，包括：測(cè)量參數(shù)、儀器參數(shù)和選項(xiàng)參數(shù)。一、測(cè)量參數(shù)設(shè)置選擇Survey（測(cè)量）選項(xiàng)，按F5進(jìn)入該菜

8、單，進(jìn)行測(cè)量參數(shù)的設(shè)置。1測(cè)量標(biāo)題確定首先，在SurveyHeader界面上，對(duì)SurveyID（測(cè)量標(biāo)記）、Customer（單位名稱），Operator（操作者）進(jìn)行測(cè)量標(biāo)題參數(shù)的設(shè)置。如下圖所示。測(cè)量標(biāo)記是一次測(cè)量項(xiàng)目的總稱，測(cè)量項(xiàng)目中包括許多點(diǎn)的測(cè)量，因?yàn)閿?shù)據(jù)是以測(cè)量標(biāo)記為單位進(jìn)行存儲(chǔ)，所以除非數(shù)據(jù)已經(jīng)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)，并且清除了存儲(chǔ)器，其它情況下命名測(cè)量標(biāo)記時(shí)，不允許重復(fù)使用同一個(gè)測(cè)量標(biāo)記名稱。所以在開始一個(gè)新的測(cè)量項(xiàng)目時(shí)，必須要重新命名。2GPS使用在測(cè)量中需要使用GPS信號(hào)時(shí)，要先在關(guān)機(jī)狀態(tài)下連接GPS接收天線到COM2接口，然后開機(jī)，在設(shè)置界面按【CHECKGPS，如下圖所示，出現(xiàn)

9、一個(gè)衛(wèi)星接收情況及坐標(biāo)的提示框,內(nèi)容為UTC（世界時(shí)）、Latitude（緯度）、Longitude（經(jīng)度）、Altitude（高程）、Satellite（衛(wèi)星數(shù)）和Hdop（平面位置精度因子）。待坐標(biāo)值穩(wěn)定后，選擇Survey，進(jìn)入SurveyHeader界面，按【READGPS鍵，則界面中GridReference項(xiàng)中的緯度（Latitude）與經(jīng)度（Longitude）值就會(huì)自動(dòng)改正，其余項(xiàng)需要手動(dòng)設(shè)置的，將光標(biāo)移動(dòng)到需要更改的參數(shù)處，按【FUNCT/EDIT鍵，選擇EDIT功能，進(jìn)行手動(dòng)設(shè)置即可，其中，Azimuth為方位角值，Elevation為高程，UTMZone為基準(zhǔn)網(wǎng)格點(diǎn)的UT

10、M帶，GMTDiff為所在時(shí)區(qū)與UTC的時(shí)間差，該值應(yīng)設(shè)為-8。3測(cè)站標(biāo)記確定系統(tǒng)允許使用如下六種模式以設(shè)置測(cè)站標(biāo)記，分別為NSEWm（北南東西，以米為單位）,NSEWft（北南東西，以英尺為單位），XYm（以米為單位），XYft（以英尺為單位），UTMm（以米為單位）和LAT/LONG（緯度/經(jīng)度）。在SurveyHeader界面，按【F1/PARAMS參數(shù)鍵，進(jìn)入測(cè)站設(shè)計(jì)系統(tǒng)（StationDesignationSystem），按【F3/FUNC/EDIT選中EDIT功能，選中“system”，按左或右鍵在標(biāo)記系統(tǒng)間轉(zhuǎn)換，選擇測(cè)站坐標(biāo)系統(tǒng)為XYm。選擇后OK,返回Survey選項(xiàng)。SYST

11、EMEKAHPLEENTRYHSEUIINHSEIU-FtLine：S-hn-tionSYSTEMEKAHPLEENTRYHSEUIINHSEIU-FtLine：S-hn-tion：130N2QSKYtnLine：100XVftStation：-20UTNmEastins：tl口rthIns；L8936ELAT/LDHSLonsit：Laiii:LSE50?3HU12H19?22nSTfiTIDHDESICHATIOHSVSTEMSaI:+4*1Eh9：*rFUHCTOK、儀器參數(shù)設(shè)置D進(jìn)入Autograv（儀器）選項(xiàng)，進(jìn)行儀器參數(shù)設(shè)置，如下圖所示，分別為TideCorrect（潮汐改正）、C

12、ontTiltCorr（連續(xù)傾斜改正）、AutoReject（自動(dòng)舍棄）、TerrainCorr（地形改正）、SeismicFilter（地震濾波）、SaveRawData（存儲(chǔ)原始數(shù)據(jù)）。TideCorr.：利用經(jīng)度、緯度以及與UTC的時(shí)間差通過Longman公式計(jì)算地球潮汐校正。Cont.Tilt.Corr.：在不穩(wěn)定的地面觀測(cè)讀數(shù)時(shí)，以6Hz的頻率計(jì)算微小的垂直方向傾斜變化以進(jìn)行持續(xù)的補(bǔ)償、若此功能關(guān)閉，則將使用讀數(shù)最后1s的傾斜值進(jìn)行改正。AutoReject:自動(dòng)舍棄高頻率的噪聲，通常高于4倍標(biāo)準(zhǔn)偏差的噪聲被舍棄。通過地震濾波時(shí)高于6倍標(biāo)準(zhǔn)偏差的噪聲將被舍棄。TerrainCorr：

13、通過標(biāo)準(zhǔn)的Hammer計(jì)算，改正地形對(duì)重力的影響。SeismicFilter:地震濾波器過濾由地震和其它震動(dòng)引起的低頻噪聲。地震濾波器是一個(gè)帶有錐形孔的平均值濾波器。SaveRawData：以6Hz的頻率存儲(chǔ)原始數(shù)據(jù)。測(cè)量時(shí)，一般選擇第1、2、3、5項(xiàng)為“YES”，第4、6項(xiàng)為“NO”，按左或右鍵開啟或關(guān)閉參數(shù)。設(shè)置完畢后，按RECORD（記錄）鍵存儲(chǔ)并返回。三、選項(xiàng)參數(shù)設(shè)置D進(jìn)入Options選項(xiàng)，設(shè)置讀數(shù)時(shí)間、循環(huán)時(shí)間、循環(huán)次數(shù)、啟動(dòng)延時(shí)、測(cè)線間隔、測(cè)站間隔、測(cè)站編號(hào)自動(dòng)增加、LCD加溫器和記錄環(huán)境溫度等內(nèi)容，如下圖所示。ReadTime:讀數(shù)時(shí)間，指測(cè)量數(shù)據(jù)的持續(xù)時(shí)間，單位為秒，輸入范圍

14、為1256。CycleTime:循環(huán)時(shí)間，是以秒計(jì)算的在重復(fù)讀數(shù)時(shí)的時(shí)間間隔、允許值范圍可到99999s。若在設(shè)置100s的讀數(shù)時(shí)間同時(shí)，設(shè)置200s的循環(huán)時(shí)間。CG-5會(huì)用100s來讀數(shù)，再等待100s后進(jìn)行下一次讀數(shù)。需要注意的是考慮到一起相關(guān)的數(shù)據(jù)管理，循環(huán)時(shí)間至少比設(shè)置的讀數(shù)時(shí)間值大20s。例如，ReadTime設(shè)為55秒，實(shí)際運(yùn)行時(shí)間為60秒，而循環(huán)時(shí)間設(shè)為75s。#ofCycle:循環(huán)次數(shù)，自動(dòng)重復(fù)模式下讀數(shù)次數(shù)自動(dòng)重復(fù)，也可以通過輸入99999時(shí)采用基準(zhǔn)站模式。允許范圍是099998.StartDelay:讀數(shù)延遲，讀數(shù)前，操作員希望儀器周圍場(chǎng)地穩(wěn)定需要的時(shí)間，允許范圍是099s

15、。Lineseparation:測(cè)線間隔，以米為單位。Stationseparation:測(cè)站間隔，以米為單位。通過輸入一個(gè)值并且在Autostationincrement設(shè)置為ON時(shí)使用。AutostationInc.：測(cè)站編號(hào)自動(dòng)增加功能?？蛇x擇使用或禁止。使用時(shí)，一個(gè)測(cè)量循環(huán)完成后，測(cè)站編號(hào)自動(dòng)增加。Chartscale:圖表比例尺。Measurement:測(cè)量過程顯示界面。可選擇NUMERIC（數(shù)字）或GRAPHIC（圖解）方式的測(cè)量顯示界面。LCDHeater：LCD加溫器。寒冷環(huán)境中操作儀器時(shí)，開啟LCD加溫器。RecordAmb.Temp:環(huán)境溫度記錄。選擇記錄環(huán)境溫度后，記錄高

16、程的位置為記錄環(huán)境溫度。一般設(shè)置ReadTime為55，CycleTime為75，#ofcycles為99998，Startdelay為5，Autostationinc為YES,Measurement為NUMERIC，設(shè)置完畢，OK返回。DEFIIETFEOPTI0HS63deleTime：ttOfCycles：SSSS3=base)aStor七Delad：nLineseparatior：9ta-tionseparaticri:.FUHCTEDITAu-to5-tationinc.：LndChnr-tScale：1Measurement：期:汕澗LCDHeater：RecordAmb.Temp

17、：而DK5el：T4+*ch9：En-tBrit到目前為止，儀器的測(cè)量參數(shù)設(shè)置完畢!調(diào)平與測(cè)量1測(cè)站點(diǎn)號(hào)輸入開機(jī)后，或設(shè)置好參數(shù)后按MEASURE/CLR鍵，會(huì)進(jìn)入stationdesignation界面，如下圖所示，在此界面中，可輸入Station（測(cè)站）、Line（測(cè)線）以及Elevation（高程）信息。其中,若在Options設(shè)置時(shí)，AutostationInc.測(cè)站編號(hào)自動(dòng)增加功能選擇YES，則使用時(shí)，一個(gè)測(cè)量循環(huán)完成后，測(cè)站編號(hào)自動(dòng)增加，不需進(jìn)行手動(dòng)進(jìn)行更改。SJATIQHDESIGHATIOhlStation：Line：E丨EWSJATIQHDESIGHATIOhlStation

18、：Line：E丨EW七ianlOPTIONHEKTLIHEFJNCTEDITHEKTGTAT.seiitU*Cha:EnteraseiitU*Cha:EnteraLEVEL2調(diào)平按【F5/LEVEL】鍵進(jìn)入儀器調(diào)平，如下圖所示，可以按照屏幕頂部焦?fàn)t圖標(biāo)指示的方向,旋轉(zhuǎn)三角架的腳螺旋進(jìn)行儀器調(diào)平。水平狀態(tài)由十字絲和屏幕底部的弧秒顯示。連續(xù)旋轉(zhuǎn)腳螺旋直到交叉點(diǎn)進(jìn)入中心小圓的內(nèi)部（10”），屏幕出現(xiàn)笑臉圖標(biāo)即可。注意先調(diào)平Y(jié)軸（垂直十字絲），再調(diào)節(jié)X軸。至此，儀器做好采集數(shù)據(jù)的準(zhǔn)備！按【F5/READGRAV】鍵開始測(cè)量。數(shù)據(jù)采集在OPTION選項(xiàng)界面中選擇了Numeric（數(shù)字）測(cè)量模式、精確調(diào)平

19、了儀器以及在stationdesignation界面下確定了測(cè)站及測(cè)線信息后，會(huì)進(jìn)入數(shù)字顯示界面。如下圖所示。其中3773.222mGal為未經(jīng)過任何改正的重力值，表格1、2、3、4、5為前幾組采樣經(jīng)改正后的重力結(jié)果及時(shí)間信息。圖下方給出時(shí)間、溫度、誤差、標(biāo)準(zhǔn)差、傾斜改正、溫度補(bǔ)償?shù)刃畔?。nGrau1tyrJ丁T石1nGrau1tyrJ丁T石1HE17E330-I3751g917EHH-3377?1Z1IT己-2.0773.151725HS-1aT7D.9701rS3533773222ncaiErr/SD：.h.n.引餌TIItX-iarrsfiE.0MIjItY：(artsec)Tenper

20、ature=：nii：-E.2IFinished15seeFINALDM口按F5(FinalData)結(jié)束測(cè)量，進(jìn)入以下菜單。其中，Current欄為當(dāng)前數(shù)據(jù)，包含了經(jīng)過濾波和應(yīng)用了所有改正后的當(dāng)前重力值、時(shí)間和測(cè)站信息。通過方向上或下鍵，在Preceding欄可查看之前的數(shù)據(jù)。按RECORD保存當(dāng)前數(shù)據(jù)，同時(shí)返回到stationdesignation界面以便進(jìn)行下一次測(cè)量；按CANCEL放棄當(dāng)前數(shù)據(jù)，系統(tǒng)將不存儲(chǔ)數(shù)據(jù)直接范圍設(shè)置界面。傳輸數(shù)據(jù)CG-5重力儀可以通過RS-232端口或USB端口將數(shù)據(jù)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)上。1通過USB端口傳輸數(shù)據(jù)使用USB端口傳輸數(shù)據(jù)，CG-5重力儀不需要進(jìn)行任何參數(shù)

21、設(shè)置。只需要在計(jì)算機(jī)上安裝USB驅(qū)動(dòng)程序及軟件SCTUTIL程序，在SCTUTIL程序的“Com接口參數(shù)”的窗口，選中“USBinterface即可。數(shù)據(jù)傳輸步驟：(a)首先按【ON/OFF】鍵開啟CG-5重力儀，USB數(shù)據(jù)線一端連接在CG-5的USB接口，另一端連接在計(jì)算機(jī)的USB口，如果是第一次使用USB口傳輸數(shù)據(jù)，計(jì)算機(jī)識(shí)別新硬件后會(huì)提示安裝USB驅(qū)動(dòng)程序，CG-5重力儀的USB驅(qū)動(dòng)程序位于SCTUTIL光碟上。需要注意的是，必須嚴(yán)格安裝上面的連接順序進(jìn)行，否則數(shù)據(jù)無法進(jìn)行傳輸。（b）待計(jì)算機(jī)識(shí)別了設(shè)備后，打開SCTUTIL程序的傳輸窗口，直接點(diǎn)【STARTDUMP（開始傳輸），程序?qū)⒏?/p>

22、據(jù)當(dāng)前的時(shí)間信息（年、月、日、小時(shí)、分）生成一個(gè)文件名*.raw文件，選擇保存路徑，傳輸完成后，點(diǎn)【CONVERT轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)格式，原始數(shù)據(jù)*.raw文件將被轉(zhuǎn)換為*.sgd、*.txt和*$皿卩文件。2數(shù)據(jù)文件格式及內(nèi)容*.raw:原始數(shù)據(jù)文件，為二進(jìn)制的數(shù)據(jù)文件，用戶無法打開。*.sgd：SGD格式文件。該文件時(shí)必須傳輸?shù)奈募?，為二進(jìn)制的數(shù)據(jù)文件。*.smp:包含了未經(jīng)處理的以6Hz為頻率的重力值、X軸的偏移、Y軸的偏移和溫度傳感器記錄。儀器界面中如果SaveRawData也就是保存原始數(shù)據(jù)中設(shè)置為否，*.smp文件為空文檔。*.txt：為傳輸?shù)奈谋疚募?。?nèi)容如下圖，前面三部分為測(cè)量之前進(jìn)行各

23、項(xiàng)參數(shù)設(shè)置內(nèi)容,記錄的觀測(cè)數(shù)據(jù)分別是LINE（測(cè)線編號(hào)），STATION（測(cè)站編號(hào)），ALT.（高程），GRAV.（相對(duì)重力值），SD.（標(biāo)準(zhǔn)差），TILTX（X軸傾斜），TILTY（Y軸傾斜），TEMP（溫度），TIDE（潮汐改正），DUR（讀數(shù)時(shí)間），REJ（舍棄數(shù)量），TIME（時(shí)間），DEC.TIME+DATE（十進(jìn)制時(shí)間），TERRAIN（地形改正），DATE（觀測(cè)日期）。/CG-5/CG-5/Surveyname：htiV25/Ins-trumeni:JUES4/Clienl:DZD1/口r:116/Date：2009/11/25/Time：OS:1S:15/LtC：Lid.40U

24、UODDB/1AT!30.500UUUUN/ZitE:50-GflIDIFF.:-S.U/CG-5SETUPPARJJflar&RS/GZ0.DDD/(r：al1!061.927/Tilths!.：.；-TlliyS!643.597-TmxO!-26.239TiltvO:5.救-Tenp-za!-0.125-Drift!0.32S-DriftTSmeStart:0B:1S:13/DriftDateStart:2003/11/25/CG-5DPTIOhTSTaiC口rrec七L口n:TES-Coni.7114:：TESAutoRjeje匚七:Lein.：TES-Tsit-53n.Carr.:TD-匚FilterITESRawDa1a：TOLine14.000W/LittEIAriONJLT.CRAY.14.DODDDOO1.00000000.0000309B.992ED.7JLTKmTY-TEIPIDE-DUR-EEJDE