MANEJO EN CAMPO DEL GRAVÍMETRO LACOSTE & ROMBERG D203 1 Puesta en estación Una vez llegados al punto donde deseamos efectuar la observación debemos proceder al estacionamiento del instrumento. Utilizaremos una brújula para estacionar el gravímetro siempre en la misma dirección durante toda la toma de datos de los diferentes puntos que componen un itinerario gravimétrico. Para la puesta en estación nos auxiliaremos de una pequeña plataforma de aluminio cóncava proporcionada por el fabricante que colocaremos sobre el punto de estación y sobre la que apoyaremos el gravímetro, aislando el aparato del contacto directo con el suelo. Sacaremos el instrumento de la caja siempre en vertical y procurando no darle ningún golpe, colocándolo sobre la plataforma en la dirección que hayamos elegido, por ejemplo el Norte Magnético, de que forma las posibles influencias del campo magnético sobre el muelle metálico del gravímetro se convierten, teóricamente, en sistematismos y al trabajar en relativo son eliminados Antes de seguir adelante debemos comprobar que la temperatura interna del instrumento es la exigida por el fabricante para que se cumplan correctamente las constantes establecidas por él. Una vez colocado el gravímetro procederemos a su nivelación, que deberá ser lo más exacta posible, para ello el instrumento viene equipado con niveles de burbuja y, dependiendo del gravímetro, con niveles electrónicos, como es el caso del gravímetro L&R D203. La correcta nivelación del instrumento es fundamental para la medida de la gravedad, en condiciones de laboratorio los niveles electrónicos se deberán calibrar en relación a los de burbuja, pero en condiciones de campo debemos fiarnos más de los electrónicos (en caso de disponer de ellos) ya que los de burbuja son más susceptibles de pequeñas deformaciones debido a las condiciones meteorológicas. Por esto es buena práctica calibrar los niveles electrónicos en laboratorio antes de salir a campo y comprobarlos después del trabajo. Para la nivelación procederemos al calado de la burbuja del nivel transversal utilizando los correspondientes tornillos transversales y posteriormente calaremos el nivel longitudinal actuando sobre el correspondiente tornillo longitudinal. Finalmente situaremos los niveles electrónicos en su posición central reajustando los tornillos de nivelación. Si el gravímetro dispone de ventana Beam, en él podremos ver un reflejo de cómo se está moviendo el muelle en el interior del aparato. Este muelle está sujeto a una fijación durante los transportes y cuando no está en uso, para comenzar las lecturas deberemos liberar al muelle de esta fijación y dejar que durante unos minutos se estabilice. Para ello utilizaremos el tornillo de cierre girándolo en sentido antihorario hasta llegar a un tope que nunca deberemos forzar. Pasados esos minutos de estabilización, que dependerán de las vibraciones introducidas durante el transporte, el instrumento está listo para realizar las lecturas correspondientes. 2 Compensación manual. Centrado mecánico Para llevar el muelle a su posición cero o de lectura los gravímetros L&R disponen de un tornillo G, un tornillo D o una combinación de ambos como es el caso del gravímetro L&R D203. El modelo G tiene un rango de 0 a 7.000 unidades, por lo que podremos obtener valores de gravedad sobre toda la Tierra considerando que una vuelta del modelo G equivale aproximadamente a 0.7 miligales. El número de unidades se puede ver en la correspondiente ventana del aparato, donde la última cifra se desprecia para leer dos números sobre el propio tornillo. El modelo D de este gravímetro posee un rango que va únicamente de 0 a 2.900 unidades, pero posee un orden mayor de precisión, es decir, 10 vueltas del modelo D equivalen aproximadamente a 0.7 miligales. El número de unidades se puede ver en la correspondiente ventana del aparato, donde la última cifra se desprecia para leer dos números sobre el propio tornillo. Siempre que el rango de gravedades a medir lo permita utilizaremos para llevar el muelle a su línea de lectura únicamente el modelo D, de forma que los errores cíclicos del modelo G no influirán sobre las medidas. Por el contrario, si el rango de gravedades a medir es excesivamente amplio utilizaremos el modelo G como aproximación y la compensación se hará con el modelo D. Para realizar la compensación debemos fijarnos en la posición que ocupa el Beam, si se encuentra a la derecha utilizaremos el tornillo elegido y lo giraremos en sentido contrario a las agujas del reloj, si se encuentra a la izquierda lo giraremos en sentido horario. Es buena práctica acercarse a la línea de lectura (la posición central del Beam) siempre desde la misma dirección cuando busquemos la lectura definitiva, por uniformidad el acercamiento se realiza siempre de izquierda a derecha. Una vez hemos llevado el muelle a su línea de lectura pasamos a anotar los datos en el estadillo de campo. Es importante haber anotado la fecha en el estadillo (para la posterior corrección por mareas terrestres), así como el nombre identificador de la estación sobre la que nos encontramos. Lo primero que anotaremos será la hora del reloj, ya que las lecturas de los modelos G y D permanecerán constantes. A continuación anotaremos las lecturas de los contadores de los modelos G y D. Anotaremos la presión atmosférica ayudándonos de un barómetro. Anotaremos cualquier tipo de incidencia acaecida durante la observación: viento, tráfico, etc. Por último mediremos y anotaremos la altura del instrumento: con un flexo mediremos la distancia de la parte superior del gravímetro a la plataforma nivelante por los cuatro costados y a esa altura le añadiremos la constante de la plataforma al suelo (7 centímetros). Además debemos conocer de fábrica la distancia de la parte superior del gravímetro al muelle para obtener en postproceso la distancia real del muelle al suelo y referir al él todas las lecturas (7 centímetros desde la parte superior del gravímetro). Siempre es conveniente y adecuado comprobar los niveles, las lecturas y las anotaciones después de cada lectura. Con esto habremos terminado una lectura, pero para una correcta toma de datos gravimétricos en una estación deberemos siempre hacer un número mínimo de tres lecturas. Para hacer el resto de lecturas moveremos el modelo D un poco para volver a compensarlo siempre de izquierda a derecha tal como hacíamos en la primera lectura. Una vez llevado el muelle a su línea de lectura anotaremos de nuevo los datos en la libreta de campo. Haremos un total de tres lecturas o aquellas necesarias hasta obtener tres lecturas que no discrepen más de 7-8 unidades de contador (discrepancia achacable a un posible error accidental de lectura). 3 Compensación manual. Centrado óptico Procediendo de la misma forma, podemos realizar la lectura de forma óptica a través del ocular que dispone el gravímetro, aunque éste será el método de lectura menos preciso. Desde este ocular y encendiendo la luz interna del instrumento, veremos una escala donde la posición del muelle viene determinada por un indicador en forma de línea gruesa en el microscopio. Esta línea se mueve de igual forma que el Beam dependiendo de los giros en los tornillos de los modelos G o D. Cada gravímetro tiene su propia lectura característica para la cual el muelle está en equilibrio y, por tanto, en su posición de lectura, llegados a esta posición (proporcionada por el fabricante) realizaremos las lecturas y la anotación de las mismas en la libreta de campo de igual manera que hacíamos anteriormente. 4 Compensación manual. Centrado electrónico Si el gravímetro posee salida de lectura electrónica o CPI (Indicador de Posición por Capacitancia) podremos obtener la información sobre la posición de lectura del muelle de forma electrónica. Para ello conectaremos un voltímetro y su salida no será más que un reflejo del Beam pero de forma digital. La forma de compensación será exactamente la misma que la utilizada hasta el momento, pero la toma de datos se hará cuando el voltímetro indique cero, momento en el que el muelle se encuentra sobre la línea de lectura. 5 Compensación automática Si el instrumento dispone de compensador automático o sistema Feedback la compensación del muelle se podrá realizar de forma automática. Debemos tener en cuenta que el rango sobre el que el sistema Feedback es capaz de compensar el muelle es pequeño, en este caso de ± 12 miligales aproximadamente, por lo que si el rango de gravedad a medir es mayor deberemos mover los tornillos de compensación hasta que el sistema automático empiece a trabajar. Sobre el tornillo a utilizar se seguirá la misma filosofía que en el centrado manual, aunque, si el rango de gravedades lo permite, dejaremos siempre fijos los tornillos G y D de forma que evitamos sus posibles errores cíclicos sobre las lecturas. Una vez se haya centrado el Beam, o cuando la lectura del voltímetro no varíe, tomaremos lectura del modelo G, D, lectura del voltímetro, hora, datos ambientales y observaciones tal como hacíamos anteriormente. Para obtener una segunda lectura moveremos el modelo D un poco y lo volveremos a llevar a su posición inicial, de forma que el Feedback trabaje de nuevo, esperaremos a que el Beam se centre, o a que la lectura sobre el voltímetro se estabilice, y anotaremos los datos, teniendo en cuenta que las lecturas de los modelos G y D serán las mismas. De igual forma realizaremos las lecturas necesarias hasta la obtención de tres dentro del rango de 7-8 milivoltios, que será el posible error accidental de lectura teniendo en cuenta que, aproximadamente, 1 voltio equivale a 0.7 miligales en este instrumento. 6 Cierre del Instrumento Una vez realizadas las lecturas en la estación procederemos a sujetar de nuevo el muelle a su fijación, girando el tornillo de cierre en sentido horario. Recogeremos todos los cables e instrumental auxiliar. Finalmente introduciremos el instrumento en su caja de forma vertical procurando no darle ningún golpe y, entonces, se está listo para el transporte del instrumento a otro punto para realizar las correspondientes lecturas.