Universidad Simón Bolívar Valle de Sartenejas Miranda
Preparadurí a de Métodos Gravimétricos y Magnéticos: Practica 2: Deriva Instrumental
Integrantes: Jorge Alcalá Oscar García Saddan Viera Yuleika Madriz
17 de mayo de 2012
Parte 1
1.- Exponga brevemente la importancia de las correcciones en un estudio gravimétrico. Las mediciones gravimétricas son generalmente influenciadas por 5 factores, por lo tanto es necesario realizar correcciones para poseer una buena precisión de los datos obtenidos o de las mediciones que han sido tomadas para que puedan ser interpretadas de una forma correcta. 2.- Explique en qué consiste la corrección por Deriva Instrumental.
Aunque costosos (>35.000US$) y construidos con altos estándares de precisión, las propiedades de los componentes utilizados en los gravímetros varían en el tiempo. La elongación del resorte utilizado varía en el tiempo reflejando una deriva de 0.1mgal por día. Cuando se repite una medición por un gravímetro en el mismo lugar y bajo las mismas circunstancias varias veces en el día se obtiene distintas lecturas variando unos 0,001mgal. Estas variaciones se deben a que los resortes y fibras de torsión no son perfectamente elásticos en los gravímetros, al efecto de la temperatura y a la influencia de las mareas. La deriva del instrumento se corrige observando los valores de gravedad correspondientes a la estación de base en intervalos discretos de tiempo, por ejemplo cada media hora y durante el intervalo de tiempo, en que se realiza todas las mediciones. La primera y la última medición se deben realizar en esta estación.
Se delinea las variaciones observadas en la estación de base construyendo una curva de las diferencias de gravedad en la estación de base en función del tiempo. Se elige un valor como punto de referencia, por ejemplo el primer valor observado en la estación de base. Los valores para corregir los datos observados son las variaciones de la gravedad con respecto a la medición de referencia en los instantes de evaluación en las estaciones de observación. Se toma la variación ‘valor interpolado - valor de referencia' correspondiente a la estación de base en el instante de medición en la estación de estudio.
CD= test. (lobs1 – lobs2) ttot
Parte 2
La práctica de Deriva Instrumental tiene como objetivo realizar mediciones con el gravímetro para poder analizar un posible comportamiento en la deriva del instrumento. Un valor de gravedad puede presentar variaciones en la medida debido a la acumulación y liberación de tenciones internas del aparato durante el transporte del mismo y el desgaste del equipo por el uso debido a que el calor desgasta el resorte del gravímetro. La deriva del instrumento se corrige observando los valores de gravedad correspondientes a una misma estación en intervalos discretos de tiempo. Metodología:
Para esta práctica los preparadores (Julio y Sebastián) tomaron mediciones en diversos puntos de la Universidad Simón Bolívar tomando un punto base como referencia. Para cada estación se realizaron tres mediciones para disminuir el nivel de incertidumbre de los resultados posteriores. A partir de los datos obtenidos con el gravímetro se realizaron diversos cálculos a través de la tabla de conversión para hallar los valores en miligales de las mediciones. Se utilizó las funciones de Excel “HORAS” y “MINUTOS” para convertir las horas en
que fueron tomadas las medidas a tiempo en minutos y el tiempo relativo, también minutos partiendo de la primera medición (0 minutos). Presentación de resultados y análisis:
counter 1600
Value in Milligals 1674,69
dec 4,93
factor 1,0472
Valor (mg) 5,16
Mediciones (mg) 1679,85
1600
1674,69
4,73
1,0472
4,95
1679,64
1600 1600 1600 1600
1674,69 1674,69 1674,69 1674,69
5,01 5,13 5,23 5,29
1,0472 1,0472 1,0472 1,0472
5,25 5,37 5,48 5,54
1679,94 1680,06 1680,17 1680,23
1600
1674,69
5,21
1,0472
5,46
1680,15
1600 1600 1600
1674,69 1674,69 1674,69
5,29 5,28 5,27
1,0472 1,0472 1,0472
5,54 5,53 5,52
1680,23 1680,22 1680,21
1600
1674,69
5,27
1,0472
5,52
1680,21
1600 1600
1674,69 1674,69
5,24 5,23
1,0472 1,0472
5,49 5,48
1680,18 1680,17
1600
1674,69
5,32
1,0472
5,57
1680,26
1600
1674,69
5,14
1,0472
5,38
1680,07
1600
1674,69
5,47
1,0472
5,73
1680,42
Tabla 01: Conversión de mediciones con el gravímetro a miligales.
En la primera columna de la tabla se muestran los valores enteros (sin contar las decenas y las unidades), medidos con el gravímetro y en la segunda su respectivo valor en miligales. La tercera, cuarta y quinta columna corresponden al cálculo de los miligales para las decenas y unidades que no fueron tomadas en cuenta para las primeras dos columnas, todos estos cálculos fueron realizados con la información provista por la tabla de conversión de mediciones. La última columna, es simplemente la suma de la quinta con la segunda y representa el valor total en miligales de cada medición.
Los valores resaltados en negrilla, fueron considerados como datos erróneos debido a que son contrarios a las dos tendencias observadas, creciente y decreciente respectivamente. Por ello, al realizar los gráficos de las tendencias, dichos datos no aparecen reflejados. Es importante resaltar que la conversión se realizó con el valor promedio para cada punto de medición. tiempo (min) t relativo (min) 512
0
521
9
543 573 580 602
31 61 68 90
626
114
658 684 715
146 172 203
746
234
766 789
254 277
809
297
833
321
855
343
Tabla 02: Tiempo convertido en minutos y tiempo relativo a la primera medición Cada valor de tiempo corresponde al momento en que fue tomada cada medición. Los valores resaltados, corresponden a las mediciones que resultaron erróneas en la tabla 01. Los datos errados tanto de la tabla 01 como de la tabla 02, no serán tomados en cuenta al momento de realizar los gráficos de las tendencias.
Mediciones (totales) vs tiempo 1680,60
) g 1680,40 m ( s 1680,20 e n o i 1680,00 c i d e 1679,80 M
1679,60 0
100
200
300
400
Tiempo (minutos)
Gráfico 01: Mediciones totales vs tiempo.
Mediciones vs tiempo ) 1680,2 g m 1680,1 ( s e 1680 n o i c 1679,9 i d e 1679,8 M
y = 0,0044x + 1679,8 R² = 0,9571
0
20
40
60
80
100
Tiempo (min)
Gráfico 02: Tendencia con pendiente positiva.
Mediciones vs tiempo ) g m 1680,25 ( s 1680,2 e n 1680,15 o i c i d 1680,1 e M 1680,05
y = -0,0008x + 1680,4 R² = 0,8304
0
100
200
300
Tiempo (min)
Gráfico 03: Tendencia con pendiente negativa.
400
Se tomaron dos tendencias y se descartaron cinco datos de las 16 mediciones iniciales. En los gráficos correspondientes a cada tendencia se muestra tanto la ecuación que describe la recta como el valor del coeficiente de correlación (R 2). Se puede apreciar que el intervalo de medición óptima compete a los datos adquiridos desde el minuto 0 hasta el 90 (Gráfico 02), debido a que en ese lapso de tiempo sólo hubo una medida que fue excluida del gráfico. La zona de mayor estabilidad en la curva se encuentra del minuto 114 al 277 (tiempo relativo a la primera medida), ya que durante ese intervalo de tiempo los valores de gravedad relativa variaron muy poco entre ellos.
Referencias bibliográficas:
1. Rocabado, Víctor. Clase “Gravedad teórica, correcciones y anomalías. Sartenejas, Universidad Simón Bolívar, mayo de 2012. 2. Santos, Carlos. Clase “Gravedad”. Sartenejas, Universidad Simón Bolívar, 25 de octubre de 2011.
