相對重力儀(Relative Gravimeter)

LCR相對重力儀內部構造與長週期地震儀類似（如下左圖），傳統類型之所示。，是以震動週期較長的彈簧懸掛一重物，該類型儀器是採用一根非常精密的測量螺桿連接兩個槓桿和兩根連桿，而形成一組槓桿系統，其固定在三個位置上，即擺桿、槓桿和連桿各固定在一端，而其它端點是活動的，當重力變化時，擺桿呈傾斜現象，此時只要轉動測量螺旋，經由槓桿系統的傳動，改變主彈簧上懸掛點的位置，便可改變彈簧的彈力及彈簧與槓桿間的夾角，以達到平衡，而該測量螺旋轉動量，即可代表重力變化所產生之讀數差值。當重力改變，彈簧的伸長量也跟著改變，這個改變量經光學與機械放大作用，就可以測得兩點間的相對重力值。主要用途為量測地表重力觀測值，進而了解地下構造形貌及地下密度構造。


重力儀內部構造

 

質子進動磁力儀（Proton Precession Magnetometer）

質子進動磁力儀乃是利用碳氫類液體中氫原子裡的質子或中子旋轉來量測地球全磁場的強度。而通常把碳氫液體的成分如水、煤油、酒精中的質子當作既小且旋轉的磁偶極。
這些質子被極化線圈的規則電流所產生的磁場極化而排列。當電流移去，則會順著地球磁場的方向自旋，極化線圈量測到自旋所產生的角頻率訊號大小，即可轉換成全磁場強度。訊號強度和全磁場成比例和線圈方向無關。


質子進動磁力儀

 

全站儀（Total Station）(Relative Gravimeter)

全站儀兼具經緯儀及電子測距儀的功能。全站儀會打出紅外線至稜鏡，再由稜鏡將光線反彈回來儀器，利用光速與走時得到儀器與稜鏡的斜直線距離SD，而儀器本身可以自動量測鏡頭的天頂角VA與水平方位角HA，在一個點位完成水平角、垂直角、距離、高程差測量的全部測量工作。通過全站儀可以直接測得觀測點至觀測目標之間角度差值與距離，據此通過三角學的換算關係可以計算出觀測目標的坐標或觀測點相對於已知點的位置。


重力儀內部構造

 

水準儀 (leveling)

水準儀是用來量測觀測點高程差的量測設備，主要用來測量施測點位之高程。水準儀之基本構造主要可分為三大部份：一為望遠鏡，或稱鏡筒，其主要功能為觀測目標。二為水準器及轉盤。水準器可顯示儀器之水平狀態，其中包含至少一圓形水準器。轉盤使儀器得以360度水平旋轉，以方便觀測者在維持儀器水平的狀況下轉動鏡筒進行觀測。三為基座，或稱底座，主要功能為承載鏡筒與水準器，並提供水準儀與腳架之連結。

 

研究成果

(左)台灣地區布蓋重力異常圖 (右)台灣地區磁力異常圖