反馈地震计(下)

4,DCJ伺服加速度计 DCJ伺服加速度计采用线位移摆,动圈速度换能器。为使输出电压正比于地动加速度,惯性摆本身必须是速度型的,因此,要求ω_0≈ω,D_1>>1。电磁阻尼不可能达到这么大的D_1,只能靠电子反馈来取得,即线圈1输出放大K倍的电压V_0反馈回线圈2来取得。电阻R可调节阻尼大小。线圈3用作标定。在地震力F(s)作用下,惯性质量m(连同线圈)位移x(s),其运动方程是     

强震与微震观测系统的研究

本系统采用动圈型换能器(属于速度型换能器)加电子反馈形成在0.05Hz~50Hz的加速度仪特性,大大减小了甚低频率的影响,而其线性及动态范围也能满足实际使用的要求,避免了位移型换能器在低频段的较大误差,在地震观测中取得较好的效果。     

旋转地震仪的研制

1概况 渡边晃(1968)用两根铁管构成直角(分别取为x,y轴),中心固定在水泥台上.铁管头部装线圈,相对于线圈的磁钢固定在水泥台上,两者构成动圈式换能器.当地震波传来时,同一铁管(比如x方向)两端部的动圈换能器输出信号之差便构成(e)v/(e)x;另一铁管(y方向)两端动圈换能器输出信号之差便构成(e)u/(e)y.u,v分别表示地震波信号在x和y方向的位移.绕垂直轴z的旋转Wx为两者之差.     

位移摆式拾振仪的暂态分析与在振动测量中的应用

本文采用状态变量法,以突加正弦与突加余弦振动为作用函数,按通常701型和101型拾振仪使用的参数对动圈式位移摆拾振仪进行了动态分析。文中分析了动圈两端引入并联电容和不引入并联电容及引入并联电容同时又引入积分环节三种情况。这三种情况都给出了供修正实测记录直接查证用的前五个峰值的频率特性和峰值出现的时间特性,同时给出机械系统放大倍数随频率变化的特性。还给出了实际标定特性以及应用实例。     

球形电容传感器研究进展

1 研究背景 利用传统平板式电容传感器对曲面结构进行检测时,难以设置合适的位置,而且传感器探头与被测物体的平行度对精度有较大影响.相比之下,球形电容传感器以其非平面检测方式,在各个方向具有相同的传感特性,对特殊曲面结构进行检测时具有较大优势.球形电容传感器发展至今大致为3种:球探头形、差动型以及柔性球形电容传感器.根据结构的不同,球形电容传感器应用范围也有所区别.     

换能技术及其在地震综合观测中应用的新进展(综述)

较详细地介绍了中国地震学会地震观测技术专业委员会于1982年7月在辽宁省大连市召开的“换能技术专题讨论会”所收到的学术论文和研究报告。内容包括: 电能类型的动圈换能器、压电晶体换能器、参量类型的电容换能器、电感换能器、电阻换能器等,以及它们在测震、地应力、地热、地形变观测中和振动测量中的应用;这次会议回顾了近年来我国地震战线在换能技术及其应用方面所取得的新进展,互通了情报,交流了经验,并讨论和研究了共同关心的技术问题。     

薄圆管压电换能器瞬态响应及其在井中激发声场

针对声波测井中采用的柱状薄圆管压电换能器,提出一种研究换能器响应的解析方法.该方法考虑了轴向与径向振动之间的耦合作用,导出置于耦合液体中压电换能器径向位移满足的微分方程和频域传递函数,比较分析了不同激励源作用下换能器的位移响应特性.利用波数域实轴积分法,计算了换能器在弹性地层井孔中激发的声场,研究了不同地层中的波形差异.与前人在假定声源强度的模型下只能求出波场的相对幅度不同,本文得出在一定激励电压作用下换能器在井孔中激发声场的幅度值.这为说明声波测井响应信号的强弱及仪器的声系设计提供了依据,对估计动电效应测井信号的强弱有参考意义.     

石油勘探用薄圆环压电换能器的瞬态特性分析

分析了石油勘探中采用的薄圆环压电换能器的瞬态响应，研究了它的等效电路并确定了电压激励信号与换能器瞬态振动之间的转换函数。利用留数定理，推导出了在两种类型电压信号激励下，薄圆环压电换能器声源函数的时域及频域的解析式，同时真实地表示了薄圆环压电换能器的实际声源函数。选择合适的压电材料和周围的耦合液体，可以改善发射声波信号的质量．在一定发射功率条件下，保持换能器的几何尺寸不变，降低换能器的共振频率，从而能增加声波测井仪的探测深度和随钻测量（ＭＷＤ）声纳导向系统的测量距离。     

宽频带石英水平摆倾斜仪频率特性动态测试

石英水平摆倾斜仪灵敏度高、稳定性好,在我国前兆地震台网中得到较为广泛的应用.为进一步提高倾斜仪性能指标,李际弘等(2018)引入静电力反馈技术,采用高精度差动式电容换能器替代原来的涡流传感器,并通过电子线路将差动式电容换能器的输出处理后反馈给差动式电容传感器的中心极板,在两侧固定极板的直流电压作用下,该反馈电压将会在中心极板上产生一静电力.如此,改进后倾斜仪的机械部分和电路部分构成一个负反馈系统,从而改善仪器的工作频带、动态范围、线性度等技术指标.     

振动枱原理和地震检波器的试验

地震检波器惯性体的运动方程可以写成: （1） n₀为检波器在无阻尼时的固有圆频率,h为检波器的阻尼常数,y为地面的位移。如用动圈检波器,其输出电压E的方程可写成: （2） S=Bl,称为检波器的电磁放大系数,B为所用磁钢空气隙中的磁感量,l为线圈的有效长度。自公式（1）及（2）可以见到:如果知道了检波器的常数h,n₀和S,检波器的特性便完全确定;然后我们就可以推算检波器惯性体的运动,或是线圈的输出电压与地面运动     

力平衡反馈技术在石英水平摆倾斜仪中的应用研究

石英水平摆倾斜仪在前兆地震观测中得到了广泛的应用,取得了较好的观测数据,但是仍然存在一些不足,如灵敏度未知、频率特性不理想等.为解决这些问题,本文提出一种基于力平衡反馈技术的石英水平摆倾斜仪设计方法.该方法通过差动式电容换能器检测摆锤的位置信息,将其转换成电信号输出;同时通过电子线路将输出电压信号处理后反馈给摆锤,该反馈电压在摆锤上产生一静电力.根据该设计方法,我们研制了原理样机并进行了测试,结果表明,样机的灵敏度为16801V/（m·s^-2）,样机的幅度响应在从DC到5s都是平坦的.     

87型钻孔数字测温仪简介

中国科学院地球物理研究所最近研制出87型钻孔数字测温仪。该仪器主要由感温探头,测量电路、A/D转换、小数点驱动、显示、编码、打印接口和打印机等部分组成,其工作原理为:感温探头和测量电路将被测温度变为模拟电压信号,经A/D转换和小数驱动电路又转变为数字量字段码,一路送显示器直接显示出被测温度数值,另一路送编码器,将字段码转     

大功率压电换能器的设计

为了解决截渗墙等形体复杂的混凝土结构及岩体的质量检测问题,开展了声波相控震源初步研究工作.声波相控震源的设计和制作需要发射功率比较大,余震比较短的发射换能器.设计制作这类换能器除了选择电－声转换系数比较大的压电材料和几何尺寸外,还有一个重要因素就是换能器背衬的设计.将所测介质与换能器合在一起,本文用一维多层介质声波传播的物理模型进行研究,用所测介质位移的透射系数分析换能器背衬参数对换能器发射效率的影响.计算了背衬参数改变时位移透射系数随频率的变化曲线.在1kHz附近,背衬长度对透射系数影响比较大.以计算结果为指导,设计制作了四个大功率压电换能器,在黄河堤防截渗墙进行了实验,测量波形中有多个幅度比较明显的后续波,为进一步分析截渗墙特征提供了基础.     

VS型垂直摆倾斜仪电容测微传感器摆动误差分析

根据高斯定理分析并推导出非平行平板电容器的电容计算公式,并将其结果用于分析ＶＳ型垂直摆倾斜仪的三片式差动电容特性,得出了垂直摆在摆动情况下倾斜角与输出电压非线性关系的表达式,按仪器的结构参数计算了非线性误差的大小,以及线性化近似处理的范围,结果说明倾斜仪器的输出特性化处理合理可行,最后介绍了一种电容传感器装配的妥善方法和允许的装配误差。     

用于流动长周期地震计的电容位移换能器

本文重点介绍用于流动长周期地震计中的变面积差动电容换能器的结构、性能和所选用的测试线路及指标。观测实验证明,流动长周期地震计中所采用的多片、变面积差动电容换能器具有稳定、可靠、线性范围大等特点,并具有足够的电压灵敏度,由此能获得满意的长周期地震记录图。     

用 MSC-51单片机测量低频电压的峰值

在地震观测技术中经常要对低频信号峰值进行精确测量。调试一个频带在0.1Hz—20Hz的线性放大器或积分放大器,或者在振动台上标定地震传感器都需要测量被测电路或传感器输出的电压峰值。高精度的数字交流电压表像英国迪特朗公司生产的1030型数字电压表可以完成上述的测量。但是,用较多的外汇去购买此种仪器是不大可能的。如果能有一种精度较高,而且简单便宜的测试仪器,在地震观测中广泛应用实在是一件益事。本文所述以图解决     

单次冲击能量及P-S曲线测桩法

通过研究打桩公式法和应力波动法 (如CASE法 ) ,提出单次冲击能量及P S曲线测桩法 :用重锤或小型火箭筒一次冲击桩顶 ,用桩顶附近的检波器记录振波图和检测静、动位移 .通过实测冲击能 (总能量 )转换系数、波动和振动各自消耗的能量等各物理量 ,测定计算单桩竖向承载力 .利用振波图计算力 (P)与位移 (S)动态关系曲线 ,确定屈服点 ,并利用静载荷试验检验动测结果和确定动静P S曲线的相关常数 ,进而确定与承载力相应的沉降量 .而且 ,可由PS曲线的形态判定桩身成型质量 .     

地震反应谱计算方法的比较

反应谱是振动频率的函数,是表示地震动的一种重要标志,它有以下几个特点: 1、频谱是地震动三要素频谱、幅值、持续时间之一,反应谱恰是地震动频谱的一种表示。 2、加速度、速度、位移反应谱可分别给出作用于物体上的惯性力,最大能量以及应力     

波列振幅衰减测桩法的研究与应用(Ⅰ)--单桩竖向承载力的测定

通过研究打桩公式法和应力波动法(如CASE法),作者提出：用重锤或小型火箭筒一次冲击桩顶,用桩顶附近的检波器记录振波图和检测静、动位移,通过实测冲击能(总能量)转换系数、波动和振动各自消耗的能量等各物理量,测定计算单桩竖向承载力．利用振波图计算力(P)和位移(S)动态关系曲线、确定屈服点。并利用静载荷试验检验动测结果和确定动静PS曲线的相关常数,进而确定与承载力相应的沉降量。     

单次冲击能量及P em>-Sem>曲线测桩法

通过研究打桩公式法和应力波动法（如CASE法），提出单次冲击能量及P-S曲线测桩法:用重锤或小型火箭筒一次冲击桩顶，用桩顶附近的检波器记录振波图和检测静、动位移. 通过实测冲击能(总能量)转换系数、波动和振动各自消耗的能量等各物理量，测定计算单桩竖向承载力. 利用振波图计算力（P）与位移（S）动态关系曲线，确定屈服点，并利用静载荷试验检验动测结果和确定动静P-S曲线的相关常数，进而确定与承载力相应的沉降量. 而且，可由PS曲线的形态判定桩身成型质量.