“谁”助力测量万有引力常数最高精度
发布时间:2019-08-27
“谁”助力测量万有引力常数最高精度

1987年,牛顿在 苹果树下发现了万有引力。然而,万有引力公式里的尝试(G)却始终是难解之谜。

近日,中国科学家给出了最新的进展——国际顶级杂志《自然》刊发了中国科学院院士罗俊团队利用研发的精密扭称技术测得目前国际上最高精度的万有引力常数G值(Naturevolume 560, pages582–588 (2018):Measurements of the gravitational constant using two independent methods),这是该团队蛰伏30年艰辛测出的截至目前国际上最高精度。

众所周知,引力非常微弱且不可屏蔽,因而对其的精确测量充满了挑战性。所以,万有引力常数是人类认识最早但测量精度却最差的一个基本物理学常数。以往国际上不同实验小组的G值测量相对精度虽接近10-5,但相互之间的吻合程度仅达到10-4的水平,此次罗俊团队采用两种不同方法测G,给出了目前国际上最高精度的G值,相对不确定度优于12ppm,吻合程度接近10-5的水平,实现了对国际顶尖水平的赶超,这为提升我国在基础物理学领域的话语权作出了实质性贡献。

科研技术的不断突破,离不开科研工作者的的坚持,离不开一次次单调而重复的实验论证,试验测量的顺利进行,也得益于一批高、精、尖的仪器设备的设计与应用,此次华中科大引力中心G值的测量设备中,就有Jewell  Instruments公司的高精密性倾斜传感器!

Jewell公司生产的各种高精度电解质倾斜传感器产品广泛应用于天文,地震,机械,大坝,桥梁,边滑坡等测试领域。该公司提供的服务也遍布于航空航天、海洋、通信、铁路和铁路运输以及各种工业应用。

各领域应用选型

 

Jewell传感器的工作原理

传感器内装有电解液和导电触点,当传感器发生倾斜变化时,电解液的液面始终处于水平,但液面相对触点的部位发生了改变,也同时引起了输出电量的改变。当在两个激发电极上施加恒定的交流电压时,在中间的拾取电极上测量到的交流输出量与倾角成线性比例的变化。换句话说,传感器表现为交流的可变电阻(电位计)。所以传感器是不能直接接上直流电。

倾角计随结构物的倾斜变形量与输出的电量呈对应关系,以此可测出被测结构物的倾斜角度,同时它的测量值可显示出以零点为基准值的倾斜角变化的正负方向,在通过适当的信号调节,微型倾斜传感器将达到“规范”部分中列出的性能规范。



测量G助力设备

1.755&756系列微型传感器
此传感器可作为独立的模块提供给那些具有尺寸或者重量限制的应用场合。这些小的单轴和双轴模块可以直接安装在5个标准传感器外壳中,也可以根据要求提供特殊的外壳形状、尺寸以及材料。安装孔可以方便地连接到几乎任何平面,而不会使它们失去平衡。


型号755&756系列微型倾斜传感器

技术参数


2.781型信号调节装置
Jewell提供信号调解仪校准数据。781型信号调解单元是一个高精度的2通道信号调解装置,可用于所有电解液测斜传感器。它可操作一个双轴倾斜传感器或者两个单轴传感器。传感器配合此配置,可以获得更好的信号。


781信号调节装置,配有755型倾斜传感器


技术参数

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