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。     

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。     

负电阻反馈式地震计的自标定技术

针对负电阻反馈式地震计缺乏标定线圈无法进行现场标定的问题,研制了一种可内置于地震计内部的相对标定系统,该系统在信号线圈内接入阶跃电流,通过电磁感应对摆体施加阶跃加速度激励,测量仪器的暂态响应输出求解得到地震计的传递特性.文章首先推导和建立了自标定模型,设计和制作标定电路,采用L-M法求解地震计的传递函数,分别对三台样机进行了自标定和振动台标定实验.实验表明两种标定方法的结果较为一致,相对误差在5%以内,证明了这种自标定技术的有效性,实现了该类型地震传感器的灵活标定.     

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。     

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。     

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．      

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。     

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.     

地震计传递函数的精确测定研究

数字地震观测系统中地震计传递函数的测定对于观测数据在地震学中的解释和应用是非常重要的。本文详细地研究了对地震计传递函数测定的一些基本问题。具体的内容和结果如下 :分析了 FBS-3 A型等宽频带地震计的基本原理、零极点的分布和频率特性。结果表明FBS-3 A地震计低频段的频率特性主要由机械结构和反馈电路共同决定 ,高频段主要由电子电路来决定。本文对宽频带地震计的频率特性测试是在地震计的低频段进行 ,对于地震计高频段的频率特性采用理论分析计算获得。比较了常用的测试信号 ,如稳态正弦信号、阶跃信号、脉冲信号、高阶脉冲…     

地震计线性误差精确测试

利用同步测试标准地震数据采集器标定电流的地震计线性误差测试方法,避免了标定信号输出电流波动对地震计线性误差测试的影响,按DB/T 21—2007规定的方法进行数据处理,并判定结果是否符合DB/T 22—2007的要求。实际测试表明,该方法测试精度可以达到0.000 5%,满足测试线性偏差小于0.01%的需要,且操作简单,无额外设备要求,可行性高,可在固定地震台站、野外等条件下使用,具有较大的应用价值。     

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     

宁夏灵武井下短周期地震计更换后的参数测定

宁夏灵武地震观测井于2018年12月底更换地震计与数采,更换后的地震计为井下短周期GL-S2B型号,更换后的数据采集器为EDAS-24GN型号。更换完成后,北京港震仪器设备有限公司技术人员及宁夏地震局技术人员对更换地震计及数据采集器进行了方位角校正、阶跃标定、正弦标定、台基噪声功率谱密度测试等参数测定,以此来确保此次宁夏灵武井下地震计安装的合理规范,以确保今后宁夏灵武井下地震计正常高效运作、地震监测工作有序进行。     

山西数字测震台网数字地震仪传递函数的测定及特性分析

介绍了山西数字测震台网EDAS-24IP+BBVS型数字地震仪传递函数的特征和测定方法,对地震仪阶跃标定及正弦标定计算分析,得出台站工作状态、地震计周期、阻尼、主零极点参数的变化情况;并对数字地震仪的频带范围、通频带的平坦程度、三分向幅频响应的一致性进行了讨论和分析。认为台网的系统特性是稳定和可靠的。     

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.      

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。在北京港震仪器设备有限公司技术人员的配合下,宁夏测震台网工作人员对更换后的井下短周期GL-S2B型号地震计、EDAS-24GN型号数据采集器进行了方位角校正、阶跃标定、正弦标定、台基噪声功率谱密度测试等参数测定,各项测定结果均符合井下地震计及数采的安装规范,且记录波形良好。     

地震计阶跃标定自动处理算法研究

标定是监测运行中的地震计主要技术参数的有效手段,保证了观测数据的产出质量。本文介绍了一种新的地震计阶跃标定算法,旨在提高算法的稳定性和自动化程度,适合计算机自动的,成批的处理标定数据。     

数字地震仪频响特性与地动噪声功率谱计算

地震仪系统是一种稳定的线性动力系统,其特性可由系统的幅频特性和相频特性来描述。本文结合工作实例,分析地震仪系统的一般特性及BBVS-60和CMG-3ESP地震计传递函数的特点,给出数据计算过程中的数学解释,借助Matlab出色的计算功能,绘制地震计幅频特性曲线,并得出地动噪声功率谱值,为分析地震计频响特性、地震台站勘选噪声水平测试提供参考。     

数字地震仪频响特性与地动噪声功率谱计算

地震仪系统是一种稳定的线性动力系统,其特性可由系统的幅频特性和相频特性来描述。本文结合工作实例,分析地震仪系统的一般特性及BBVS-60和CMG-3ESP地震计传递函数的特点,给出数据计算过程中的数学解释,借助Matlab出色的计算功能,绘制地震计幅频特性曲线,并得出地动噪声功率谱值,为分析地震计频响特性、地震台站勘选噪声水平测试提供参考。     

高精度速度地震计工作周期和工作阻尼的精度研究

精确传递函数地震观测系统的研究目标是大幅度提高地震观测的精度和稳定性,可将目前地震计的工作周期和工作阻尼从百分之几至百分之几十的精度提高到万分之一,为地震科研与预测预报提供更为准确可靠的数据。该研究分为两部分:高精度速度地震计原理样机研制和位移地震计原理样机研制。目前,速度地震计原理样机已研制完毕,并在安县地震台进行了试验测试。     

三地震计法精确测定地震计自身噪声研究

地震计自身噪声是地震计的一个重要技术指标,目前地震行业标准采用两地震计法,利用观测数据和地震计的传递函数,得到地震计自身噪声谱。两地震计法必须事先知道地震计的精确传递函数,而传递函数的测定误差给自身噪声的测定精度带来较大的影响。三地震计法在频域内用相关分析法得到地震计自身噪声谱,不需要知道被测地震计的传递函数,只利用三分向记录波形的互功率谱和自功率谱计算得出自身噪声谱。