时频联合分析地震计正弦标定数据

介绍短时傅里叶变换,分析地震计正弦标定信号的特点,提出基于时间域和频率域联合分析正弦标定波形组起始点的方法,可以准确找出每组正弦标定信号的频率和振幅,计算地震计的速度响应灵敏度。     

FBS-3A型反馈式宽频带地震计电流标定方法研究

随着时间的推移和环境条件的缓慢变化，地震计各部件的性能参数会有所改变，及时了解这种变化并加以控制和调整，有助于提高地震计输出结果的可信度．所以，一台地震计无论在交付使用前，还是在使用过程中，都需要进行标定．目前，比较常用的标定方法有方波电流标定和正弦电流标定．本文从系统分析的角度出发，在分析得到地震计传递函数的基础上，将方波电流标定和正弦电流标定过程进行理论抽象，进而在复频域对两种电流标定过程进行仿真推导；并在此基础上，讨论了方波电流标定输出曲线与地震计固有参数之间以及正弦电流标定的稳态输出与标定电流之间的关系，并且论述了两组特定频率正弦电流的标定输出之间的关系．最后，作为理论分析在实践中的具体应用，给出了两种电流标定过程在实际工作中的应用方法．本文旨在阐明两种常用的电流标定方法的物理意义，对地震计的调试及应用有积极的参考作用．      

高斯牛顿迭代法在地震计传递函数计算中的应用

介绍了利用地震计对阶跃电流标定或稳态正弦电流标定的响应波形获取地震计传递函数的方法。对阶跃标定电流的响应波形进行傅立叶变换(FFT)和扣除阶跃信号频谱的运算获得地震计的幅频特性;从稳态正弦标定电流的响应波形可直接提取幅频特性,然后用高斯牛顿迭代法拟合出地震计传递函数的各个系数。该方法的最大优点是只需要已知幅频特性或其有限离散点的数值就可以拟合出地震计的传递函数,较目前常用的需要同时已知幅频和相频特性的拟合方法更为方便和实用。     

台阵地震计程控化正弦标定系统设计

为满足台阵地震计标定要求,通过对程控化标定测控仪和标定测控软件的研究,采用一种适用于台阵地震计的程控化正弦标定方法,对中国地震局地球物理勘探中心负责管理的台阵地震计进行标定。台阵地震计标定实验结果显示,采用程控化正弦标定方法,在缩短标定时长、提高标定效率方面具有显著效果。     

用叠加正弦信号标定地震计的方法

为了解决地震计正弦标定应用中存在的问题,引入了叠加正弦标定方法。当采用此方法测试地震计时,响应信号是连续的,而且瞬态响应仅在整个响应信号的开始部分出现,几乎整个响应信号都能被用来分析;在进行数据处理时,只需避开整个响应信号开始部分的瞬态响应,容易用软件实现数据自动处理。本文介绍了叠加正弦标定的基本原理、实验步骤、数据处理方法以及采用此方法对地震计进行测试的实验。实验发现此方法测试的相对误差小于1%。     

地震计的改进型伪随机二进制标定方法

地震计标定的一项重要内容是幅度响应的测量,一般采用电测法.目前,国内地震计应用者普遍采用阶跃标定或正弦标定的方法.本文提出了一种利用宽频带信号标定地震计的新方法:改进型伪随机二进制标定方法.在低频段,我们用伪随机二进制信号作为标定输入,在高频段,用一种新设计的信号作为标定输入.采用此方法,通过低频段和高频段两个测试实验可快速且准确的测量地震计在0.003 Hz到100 Hz上的幅度响应.实验分别耗时1048秒和204秒,幅度响应测试的频点间隔分别为0.0038Hz和0.49Hz.而且,标定信号形式简单,用简单的电路就可生成.通过与阶跃、正弦标定结果对比表明采用此方法测量地震计幅度响应时,其相对误差在小于2 Hz的频段上小于1%,在大于2 Hz的频段上小于2%.此方法与正弦标定相比,减少了实验耗时;与阶跃标定相比,增大了可测量的频带范围;与单纯利用伪随机二进制信号的方法相比,提高了在高频段测量结果的准确度.此外,其对幅度响应高频段宽度很窄的高峰的识别效果尤为显著.     

策克台井下宽频带地震计GL?S120B正弦波标定衰减因子的讨论

为解决EDAS?24GN6数据采集器对策克台井下宽频带地震计GL?S120B进行正弦标定的过程中产生的响应波形限幅问题,分析了数据采集器?地震计这一系统的标定过程及原理,结合GL?S120B的幅频响应特征,推导出正弦标定频点参数中的频率f、衰减因子λ与标定响应波形限幅之间的关系。分析表明,在GL?S120B平坦响应频带内,为避免出现标定波形响应限幅,频率f与衰减因子λ的乘积应至少大于限幅下限50.93;而在其衰减响应频带内,由于地震计电压灵敏度的衰减,频率f与衰减因子λ的乘积最小取值也相应减小。据此,对衰减因子λ进行校正,并再次对GL?S120B进行正弦标定。标定及计算结果显示:标定波形未限幅,GL?S120B三分向幅频响应特征较为一致;灵敏度对出厂值的变化率保持在5%范围内。本研究结论可为采用EDAS?24GN6和GL?S120B地震观测系统的台站进行正弦波标定提供频点参数,并为其他台站解决正弦标定波形限幅问题提供分析依据。     

电磁式地震计信号线圈标定法

一种电磁式地震计简单而又精确的标定方法得到论证，即从信号线圈释放一阶跃电流信号，同时把信号线圈切换到记录器，以记录其响应。本文研究一种理论，即分析响应的系统识别输出，求得地震计有阻尼的发电机常数、谐振频率及阻尼系数。整个标定只需知道地震计的质量和所施加的电流。     

连云港地震台BBVS-120、CTS-1E型地震计系统性能对比

通过对连云港地震台BBVS-120、CTS-1E型地震计台基噪声功率谱分析,正弦标定和脉冲标定计算分析,近震和远震震级对比分析,研究在实际工作中2种地震计性能差异,对比观测数据质量,检验稳定性,以期为地震监测及相关研究工作提供依据.     

连云港地震台BBVS-120、CTS-1E型地震计系统性能对比

通过对连云港地震台BBVS-120、CTS-1E型地震计台基噪声功率谱分析,正弦标定和脉冲标定计算分析,近震和远震震级对比分析,研究在实际工作中2种地震计性能差异,对比观测数据质量,检验稳定性,以期为地震监测及相关研究工作提供依据。     

精确测定地震计传递函数

提出联合阶跃标定与带精确电流测量的正弦波标定来确定地震计传递函数的方法。首先,使用阶跃标定确定地震计等效机械摆的自振周期和阻尼,得到地震计低频特性。随后,使用正弦波标定并引入电流测试技术,测定地震计全频段频率响应,幅频响应更加准确,同时可获得相频响应。最后,构建与地震计传递函数特征一致的结构来描述传递函数,采用最优化方法拟合求取地震计传递函数。该方法具有原理清楚、操作简单、易于实现、结果精确等优点,特别适用于地震计用户测试、地震计传递特性与厂方参数及各地震计间一致性和长期稳定性的验证,结果符合反馈型地震计传递函数特点。     

On the calibration of feedback broadband seismometer FBS-3A with current signal

IntroductionWith the time passing by and the environment changing, the characteristics of the components in a seismometer may change a little to some extent because of some certain reasons. Therefore the reliability of a sensor(s output may lower the reliability and a wrong result may also be produced if these changes are not realized and controlled or adjusted in time. Hence, the seismometers must be calibrated either before leaving factory or in use, so as to check the parameters and the cha…     

基于阶跃响应在时域解析测定地震计参数

提出基于阶跃响应在时域解析测定地震计参数的方法，并对合理确定响应的时间零点提供了一种方法。对JC-V100 3D型便携式短周期地震计及与其配套的EDAS-3M型16位地震数据采集记录仪组成的系统进行了测试。结果表明：对JC-V1003D短周期地震计的传递函数进行测试是可行的，对地震计的阻尼系数Dc和自振周期Tc的测试结果是令人满意的。     

RSDA-1型24位水库地震数据采集器的标定系统

RSDA-1型24位水库地震数据采集器中标定系统是测定地震计和参数的关键工具,是评判台站每天工作状态是否正常的评判手段,是标定系统特性的必须环节.根据地震计和台站不同需要,需在采集器中设计4种标定信号,即脉冲标定、正弦标定、伪随机信号和高阶脉冲信号.本文主要介绍标定系统及4种标定信号在24位地震数据采集器中的设计和实现.     

微震监测系统标定信号的应用

徐州矿务集团有限公司三河尖煤矿建立了覆盖全矿井的KZ-1型微震监测系统,通过地面监测主机向井下各测站发时间同步校时信号,用GPS秒号起始去同步各个测站下位机时钟,保证了各测站之间相对时间精确度.KZ-1型微震监测系统的拾震器设置了双换能器,且各有一个独立的磁回路,通过地面监测主机向拾震器标定换能器发标定指令信号,信号检测换能器再将输出信号上传至监测主机,实现了即时定量标定.标定信号的应用使KZ-1型微震监测系统具备整个系统检测功能,包括灵敏度、频响特征以及各测站的时间同步误差.     

宁夏陶乐井下地震计的参数测定

宁夏回族自治区数字化测震台网由14个数字化测震台站构成,其中宁夏灵武和宁夏陶乐为井下式数字化测震台站.宁夏陶乐数字化观测井此前使用JDF-2型号地震计,但由于仪器老化导致记录波形失真,经研究决定,于2018年12月底将宁夏陶乐观测井的地震计及数据采集器更换为井下短周期GL-S2B型号地震计、EDAS-24GN型号数采....     

内蒙古中部地区形变主要干扰的时频响应特征分析

选取内蒙古中部地区定点形变观测中受降雨、大风、气压干扰以及地震波影响的典型数据,采用S变换,对该地区形变观测中4种主要干扰信号的时频响应特征进行分析与讨论。结果表明,降雨干扰信号主要集中在低频区域,其频率先增大后减小;大风干扰表现为高频干扰,时频域能量强度与观测曲线受风扰影响变化幅度成正比;气压干扰信号的优势频率分布在低频段内;地震波影响中VP垂直摆和JCZ地震计记录的地震波较为相似,但VP垂直摆记录的频段要小于JCZ地震计,VP垂直摆主要记录的是低频地震波。同时,4种干扰信号的时频域频率、能量强度随时间变化趋势与数据观测时域变化趋势相一致。     

Measuring the phase response of a seismometer using superimposed sine signals

Journal of Seismology - The sine calibration can be used for measuring the phase response of a seismometer. However, it has two shortcomings: (1) Transient responses that cannot be used for data...