FBS-3A型反馈式宽频带地震计的传递函数

FBS-3A型反馈式宽频带地震计是目前广泛使用的一种地震计．对其传递函数开展相关研究，对仪器的使用、观测数据的分析，以及仪器的设计开发具有十分重要的实际意义．本文运用系统分析方法，从阐明仪器的工作原理入手，详尽地推导了该地震计的传递函数（包括标定过程的传递函数和测量过程的传递函数）；在此基础上，分析了其零、极点在复频域的分布情况，从而提供了将该地震计系统从一个高阶系统简化成为一个二阶系统的依据．此外，还以传递函数为基础，对该地震计的频率特性进行了数学仿真计算.      

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…     

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．      

FBS-3，JCZ-1数字地震仪记录震级的误差分析

利用延边地震台两套数字地震仪,分别对100个地震的震级与标准震级作了比较,可以看出,JCZ-1地震仪具有明显的优势。以往研究主要比较模拟和数字地震仪的震级偏差,本文针对不同的数字地震仪,讨论了两者差别,得出了延边地震台的远震震级校正参数。     

强震、微震记录数据差异的模型验算

在分析强震观测与微震观测本质区别的基础上, 以已知的地震波强度资料为参照, 通过对比FBS-3B型微震计及BBAS-2型强震加速度计的仪器噪声,揭示了仪器噪声、响应类型对两种仪器检测灵敏度的影响. 我们对小湾台网记录到的一次微震进行了模拟计算. 用正弦子波叠加合成地震记录作为地震计摆体响应方程的输入,通过计算,获得了微震计和强震加速度计的输出. 对输入和输出数据进行分析,证明了两种仪器对远震长周期信号的监测能力存在显著差异,这种差异来源于强震计与微震计检测下限的不同.      

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。     

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。     

BKD-2型反馈式宽频带地震计传递函数分析

介绍了BKD－2型地震计的工作原理，并根据其物理原理和电路特性推导了它的传递函数，计算了幅频和相频特性，该地震计分别进行了振测试和电流标定测试，实测结果与理论计算结果进行了对比，在所测频带内数值吻合较好。     

JCZ-1T超宽频带地震计LP垂直通道记录的固体潮特征

JCZ-1T超宽频带地震计具有全频带覆盖特性,其低频端输出延伸到固体潮汐,利用地震计LP通道的垂直分向观测数据,经过处理获得有关的固体潮资料,通过对记录信号的频谱分析对其有了初步的认知。JCZ-1T超宽频地震计LP加速度垂直通道记录的观测信号以固体潮汐信息为主,用该仪器观测可以获取与地震相关的综合观测数据,分析JCZ-1T记录波形叠加的的固体潮信息有着重要的实际意义,通过对资料处理运用,可以与传统前兆仪器结合观测,拓展其研究应用领域,更好的服务于地震科学研究。     

速度传感反馈地震计的参数稳定性分析

从理论上定量分析机械摆和环路滤波等开环诸参数变化对速度传感反馈地震计闭环参数的影响.研究指出,在环路设计中可半自由选取的开环阻尼取值对参数稳定性有重要影响.过大或过小的开环阻尼取值均可能造成参数稳定性急剧变差,影响地震计在只标不调的状况下长期连续稳定工作.     

“RSFS”反馈式短周期地震计的改进试验

回顾了“RSFS”反馈式短周期地震计前期研究和设计,通过分析电子反馈网络存在的问题,提出了新的解决方案。新方案采用深度阻尼反馈环电路,减少需要精确选配的阻容元件,具有精简装配调试工序和节约工时的优点;新方案对地震计机械部分参数精度一致性要求降低,提高了部件互换性。新方案对地震计的动态范围、幅频特性在整个观测频带内保持平直,参数一致性带来益处,并可以降低地震计的制作成本。     

地震台站标准化中地震计防震加固装置试验分析

本文根据地震观测台站标准化对地震计等专业设备开展防震加固的要求, 对地震传感器加装防震装置后开展振动台测试与台站观测数据一致性分析。 振动台测试结果表明在振动台面出现PGA大于103.2 cm·s^-2时, 地震计出现了明显位移现象, 因此, 建议地处场地烈度大于Ⅶ度区台站地震计须加装防震装置; 我们采用平方相干方式对台站观测数据进行一致性分析, 通过频域与时域对近震和远震记录进行对比, 发现加装防震装置与未加防震装置地震计系统一致性无明显差异。     

江苏省测震台网井下地震计方位角检测

为获取江苏省测震台网井下地震计精确方位角,架设地面参考地震计,将其精确指北,并与井下地震计检测结果进行对比,利用相关分析法计算22个深井台站精度较高的方位角。研究结果表明,受多因素制约,井下地震计检测结果普遍偏差较大,部分台站水平向分量几乎反向,如提井,需重新进行方位角检测;地面与井下地震计同频带有利于提高相关性,从而获取高精度检测结果;利用不同频带地震计进行井下地震计方位角检测时,对较宽频带地震计进行仿真处理尤为重要;溧阳2台站新建井下地震计检测结果表明相关分析法可应用于井下地震计方位角检测;尽可能选择台基噪声功率谱密度曲线具有明显波峰频段作为滤波频段,有利于提高地面与井下地震计观测数据相关性,提高方位角检测精度。     

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。     

地震计阻尼和自振频率的频域测定

利用地震观测系统中的阶跃标定响应记录 ,在频域基于阶跃信号的幅频特性确定地震计的阻尼常数和自振周期。介绍了该方法的原理 ,采用非线性最小二乘拟合方法和具体的实际应用     

阶跃响应测定地震计周期与阻尼的精度研究

对阶跃响应波形的时域测定与频域测定两种方法进行对比计算,结果表明,频域测定法的计算精度提高约1个数量级。研究地震计周期与阻尼参数的影响因素,应优先选用频域测定法。     

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。     

江苏省部分井下地震计监测能力差异初探

江苏部分地震台站在"十五"项目改造过程中安装了大动态、宽频带的高性能地震计—CMG-3TB井下地震计。笔者选取了溧阳台、南通台和盐城台作为研究样本,对比了三个台的监测能力并对地震计的监测能力进行了分析。还从各台台基噪声、测震监测设备和地震计安装三个方面对台站监测能力差异的原因进行了分析。     

浙江省测震观测台网井下地震计方位角检测与校正

选取浙江省测震台网景宁、北仑、南麂岛地震台井下地震计观测数据,采用地震数据波形相关性分析法,与地表地震计同步观测数据进行相关性分析,检测并校正井下地震计方位角,结果发现,3个地震台井下地震计方位角实际偏差分别为82.2°、-22.8°、32.2°。分析认为,井下地震计安装易受线缆应力影响,导致方位角与实际偏差过大,应在应力释放完成后固定地震计,并架设地表地震计进行数据相关性分析,以确定方位角可靠性。     

PET重力仪与CTS-1EF地震计地震波记录特征分析

收集苍梧M 5.2、九寨沟M 7.0和智利M 8.2地震期间琼中基准地震台PET重力仪和CTS-1EF地震计观测数据,对重力资料进行潮汐和零漂改正获得重力残差数据,并对地震计数据求导得到加速度值。对重力残差数据和地震计加速度数据波形及频谱曲线进行对比分析,认为2种观测仪器记录的地震波震相和频谱分析显示的地震波分布频率具有一致性,但九寨沟M 7.0地震和智利M 8.2地震的地震波频率分布存在差异。