超导重力梯度仪检验质量精密电解匹配

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1、分类号学号M201270181学校代码10487密级硕士学位论文超导重力梯度仪检验质量精密电解匹配学位申请人胡远旺学科专业精密测量物理指导教师刘向东教授答辩日期2015年05月27日AThesisSubmittedinFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofPhysicsStudyofTestmassesBalanceinSuperconductingGravitygradiometerbyElectropolishingMethodCandidate：

2、YuanwangHuMajor：PrecisionMeasurementPhysicsSupervisor：Prof.XiangdongLiuHuazhongUniversityofScienceandTechnologyWuhan,Hubei,430074,P.R.ChinaMay,2015独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文

3、中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在年解密后适用本授权书。本论文属不保密□。(请在以上方框内打“√”)学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月摘

4、要航空重力梯度仪作为最有效的资源勘探工具之一在全世界范围内得到了广泛研究。超导重力梯度仪由于其噪声水平低被公认为是进行资源高效勘探最有前景的仪器。然而，由于飞机运动平台的噪声比较大，超导重力梯度仪很难达到其理论分辨率，实际的分辨率取决于其共模抑制比的大小。为了获得高的共模抑制比，需对超导重力梯度仪中两加速度计的参数进行匹配，其中，检验质量的匹配尤为重要，因为它直接决定了加速度计的本征频率和传递函数。本文针对超导重力梯度仪中检验质量的精密匹配提出了一种行之有效的工艺方法。根据超导重力梯度仪的测量原理，要达到1EHz

5、的分辨率，检验质量的重量需匹配到相差100μg，隔板厚度需匹配到相差10μm，所有表面需实现光洁。对比了几种均匀移除表面质量的工艺方法后，我们选择了电解的方法来对超导重力梯度仪中的检验质量进行匹配。为了获得最佳工艺参数，我们通过测试电解时极化曲线分析了温度、槽压、电极间距等对电解的影响。最终确定检验质量匹配的参数为：电解液温度10℃，槽压7V，两极间距10mm。针对检验质量的特殊形状，我们分别设计了针对隔板匹配和质量匹配的夹具。在电解过程中，由计算机控制流经电解回路中的电量从事实现溶解质量的精确控制。完成了一对检

6、验质量的匹配。重量匹配到相差约50μg，隔板厚度相差2μm，目前已成功应用到超导重力梯度仪中。关键字：超导重力梯度仪质量匹配精密电解IAbstractAsoneofthemosteffectiveexplorationtools,airbornegravitygradiometerhasbeingdevelopedworldwildly.Duetothelowintrinsicnoise,superconductinggravitygradiometer(SGG)hasbeenconsideredasthemos

7、tpromiseinstrumentforhigh-resolutionexploration.However,thehighlevelofvibrationnoiseoftheaircraftalwayspreventtheairborneSGGfromapproachingitsintrinsicresolution.TheactualresolutionisdominatedbyCommon-moderejection(CMR).ToobtainahighCMRrate,theparametersoftwo

8、acceleratorsofthegradiometershouldbepreciselymatched.Amongtheparameters,thematchoftestmassisextremelyimportant,sinceitdirectlydeterminethenaturalfrequencyandthetransferfunctionoftheaccele