Schwereregistrierungen mit dem Micro-g LaCoste gPhone 98 und dem ZLS Burris Gravity Meter B-64

Abstract

Für Aufzeichnungen über längere Zeiträume sind Federgravimeter − z.B. im Vergleich zu Supraleitgravimetern − die flexibelste, technisch einfachere und vergleichsweise wirtschaftlichste Lösung, unterliegen aber dem Nachteil der Drift. Wir untersuchen die Genauigkeiten des Micro-g LaCoste gPhone-98 (g-98) und ZLS Burris Gravity Meter B-64 (B-64) des Instituts für Erdmessung (IfE). Mit beiden Instrumenten wurden Registrierungen über mehrere Monate auf verschiedene Stationen mit hohen und niedrigen seismischen Störungen durchgeführt. Das g-98 und B-64 haben dabei zeitgleich an einer Station aufgezeichnet. Untersucht wird zudem eine parallele Registrierung des B-64 mit dem GWR Instruments OSG-054 Supraleitgravimeter in Onsala (Schweden). Die Gezeitenanalyse der Datenreihen dieser beiden Instrumente zeigt, dass die Gezeitenparameter der täglichen und halbtäglichen Gezeiten mit 0.3‰ (O1, K1, M2) bis 1.7‰ (S2) übereinstimmen. Sowohl für das g-98 als auch das B-64 wurde eine Stabilität des linearen Eichfaktors von 3×10e-4 ermittelt. Im Allgemeinen verhält sich die Drift eines gPhones nach einer gewissen Einlaufphase linear. Der Betrag und die Variation der Drift des g-98 nahmen im Nutzungszeitraum nach jedem Standortwechsel ab und liegt derzeit bei etwa 90 nm/s² pro Tag. Im Gegensatz dazu zeigt das B-64 derzeit ein nicht-lineares Verhalten.

Modern spring gravimeters offer – e.g., compared to superconducting gravimeters – a flexible, simpler and economical solution for the long term acquisition of gravity data, but are limited by instrumental drift. We investigate the accuracy of the Micro-g LaCoste gPhone-98 (g-98) and the ZLS Burris Gravity Meter B-64 (B-64) of the Institut für Erdmessung (IfE). Both instrument conducted recordings for several months on stations with low to high seismic noise. At one station g-98 and B-64 recorded in parallel. Additionally the B-64 recorded simultaneously with the GWR Instruments OSG-054 superconducting gravimeter in Onsala (Sweden). The tidal analysis of timeseries from these two instruments show an agreement of 0.3‰ (O1, K1, M2) to 1.7‰ (S2) for diurnal- and semidiurnal amplitude factors. The linear calibration factor of g-98 and B-64 was found to be stable at the level of 3×10e-4. The instrumental drift of a gPhone is generally linear after an initial run-in phase. The magnitude as well as the variation of g-98’s drift has decreased over time with each new setup of the instrument at a new location. Currently the drift is approximately 90 nm/s² per day. The drift of B-64, on the other hand, does currently not show a linear behaviour.