地震计的非线性失真及其使用范围的研究

作者通过电动式标定和振动台实验,研究了DS—1,DJ—1,65型等短周期地震计和KS—1,基式,763型等中、长周期地震计的静态和动态非线性失真,提出了用最小二乘方法确定非线性失真对地震计基本常数影响的研究方法,并对上述几种类型地震计的使用范围做了分析,指出,目前我国地震台站上使用的地震计可以满足100分贝动态范围的需要。研制120分贝以上的大动态地震观测系统,首先应该解决大动态地震计的设计问题。     

井下地震计方位角检测技术应用研究

本文利用波形相关分析法对井下地震计方位角检测精度及一致性进行分析研究.研究中在地表布设地震计进行不同距离、不同频带多套地震计方位角检测对比测试,并在四川泸州、宁夏灵武、陶乐、河南安阳、清丰、陕西定边等6个分别安装井下甚宽频带、宽频带、短周期地震计的台站,进行地表同台址不同频带多套地震计与井下地震计方位角检测及一致性对比测试.根据全球噪声模型1~10s之间存在明显的噪声峰值的特点,对测试数据进行0.2~0.3Hz带通滤波和仿真处理,通过分析得出,对于不同地震计组合,测试地震计方位角检测结果一致性较好,根据地表不同距离、不同频带地震计组合的检测精度和地脉动记录的特点,认为井下地震计方位角检测精度优于4°.     

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%。     

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。     

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。     

地动噪声功率谱及动态范围的一致性分析

在和田地震台阵中心子台安放9台CMG-40T型短周期地震计,采用EDAS-24IP数据采集器进行数据采集。对同一时段观测数据的地动噪声功率谱、动态范围等参数进行测定,并对测定结果进行对比,在使用者的角度分析该类型地震计的一致性。     

Geotech宽频带数字地震观测系统原理及应用

引言为推动我国防震减灾事业的持续发展,“九五”期间在中央和地方各级人民政府的大力支持下,中国地震局实施了“中国数字地震观测系统建设”项目,其中有对区域模拟遥测地震台网进行全面的数字化技术改造和建设。这些数字遥测地震台网观测系统大都采用由国内生产的JCV系列或FSS3型短周期地震计(频带1s～20Hz)和部分FBS3型宽带地震计(频带20s～20Hz)以及16位EDAS3型数据采集器,台网中心采用的是国内EDSPMCRTS实时地震数据处理系统(中国地震局监测预报司,2003)。数字遥测地震台网的运行,很大程度上改善了这些地区的地震监测能力,提…     

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。     

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…     

短周期与宽频带数字地震计记录波形相关分析

为了研究短周期与宽频带数字地震观测系统的一致性,分别对山东地震台网青岛、济南、荣成、五莲、烟台的5个同一摆墩上安装的两套观测系统记录的同一地震事件波形资料进行了相关性分析。先将宽频带记录通过等波纹带通滤波器进行频带为1~20 Hz的滤波处理,再将短周期记录进行过采样处理,实现与宽频带记录的采样率一致。分析表明,宽频带和短周期地震计记录近震、地方震和非天然近距离地震波形在形态上一致,地震波形的振幅和相位存在较好相似性,震中距越近地震波形振幅和相位的相似度越高,宽频带和短周期地震计得到速度震级间差别不大,一致性较好。     

用函数变换设计速度传感反馈地震计

短周期地震计主要用于观测地方性的微小地震,用速度传感器设计的反馈式短周期的地震计的工作参数稳定性不好,是国内外观测实践都证实了的问题。借鉴位移传感反馈地震计工作参数偏差较低的思路,介绍了通过采用函数变换方法设计速度传感反馈地震计的解决方案。用函数变换方法设计的速度传感反馈地震计,既实现了加大负反馈深度又不降低噪声指标的双重目标,有加深负反馈和由闭环反馈生成的闭环周期位于通带外的优点。即便是机械摆受到环境变化的影响或随时间推移而出现了漂移或老化,其对通带内的幅频特性的影响亦较小。由函数变换电路生成摆函数的工作周期及工作阻尼与机械摆的参数完全无关,仅取决于变换电路中的两个电阻和两个电容的精度。     

福建省地震台网预警能力评估

由于常用的均方根值法和噪声功率谱法不能消除不同传感器记录的噪声干扰,为提高噪声水平计算的准确度,本文选用最大概率峰值位移作为背景噪声评估指标。基于可靠的噪声数据,借鉴震级-最大距离监测能力法并考虑预警时效,提出了地震预警最小震级评估方法,系统评估福建三类传感器网及其融合网的地震预警最小震级和预警首报时间。结果表明：测震强震融合网的地震预警最小震级高于单测震网,但明显低于强震网;强震烈度计融合网与单烈度计网的结果相近;三网融合后95%区域的地震预警最小震级约为M_L3.2。由于烈度计网比测震和强震网密集,其预警首报时间最短;三网融合相对于单测震网或单强震网,其震后地震预警首报时间得到了明显缩短,预计95%区域的首报时间为4—6 s。本文研究为福建省的台网布局的优化和重点区域监测能力的提升提供了参考依据。     

JD-2F型井下地震计

JD-2F型井下地震计是在JD-2型深井地震仪的基础上，经过进一步的技术改进并引入电子反馈技术而研制成功的。它是为井下地震台的数字化改造而研制的，是JD-2型地震仪的替代产品。本文通过对比，重点介绍了它的主要技术指标及结构特点。     

地震计灵敏度的对比测量法

本文提出一种地震计灵敏度的对比测量法, 该方法将被测地震计和一台校准过的地震计比邻、 平行摆放, 共同记录地振动数据, 通过对比分析两台地震计的输出信号, 计算被测地震计的灵敏度。 与振动台测量法相比, 该方法成本低, 与电测法相比, 不需已知地震计的标定常数, 是一种简单易行、 精度高的地震计灵敏度测量方法。     

对比法测试地震计传感参数

笔者提出使用对比法测试地震计传感参数,即灵敏度、敏感轴方向角和倾角等的方案,包括测试数据采集、测试频带选择、传感参数计算方法等,并给出参数结果误差估计方法。为了满足斜轴悬挂、UVW输出地震计参数测试需要,给出此类地震计传感参数测试方案。通过合成数据、振动台检验验证,批量地震计参数重复测试证明该测试方法精度高、可信、可靠。对比法既适用于大批量地震仪器参数测试,也适用于地震台站现场,在不影响台站日常观测情况下,对单个地震计参数进行测试,其测试条件要求不高,操作简单、快捷,是测试生产、观测中地震计传感参数的一种可行办法。     

KFD——宽频带大动态反馈地震计的设计和性能

我们设计了一种便携式的宽频带反馈地震计,并与标准长周期地震计(763)及力平衡式宽频带反馈地震计(STS-1V,STS-1H)作了比较,并在不同干扰环境及工作条件下进行了考验.结果是令人满意的.地震计由一台垂直向和两台水平向组成.其惯性质量为0.8kg,自然机械振动周期为15s(秒),机械品质因素约为50.用一差动电容位移换能器将惯性质量的位移变化转变成电信号,而加于电磁系统的反馈使质量维持在它的平衡位置附近.该仪器在其通带范围内具有平坦的位移频响特性.这由反馈网络决定,它相当于一个具有30s 自然周期的位移传感长周期(LP)地震计加上截止频率为0.03s 的二阶低通滤波器系统.该仪器的动态范围为100dB,阻尼为0.8.设计中着重考虑便携性,安装方便以及对环境干扰的有效屏蔽及低功耗.      

南京地震台数字与模拟记录测定震级的对比研究

分析了CTS-1宽频带数字地震仪和模拟仪器DD1、DK1记录的地震资料,发现在地震记录与大震速报方面,数字仪器可以代替原来的模拟仪器,并与模拟记录实现“无缝”连接。     

江苏地区同频带井下地震计地震监测能力对比

为了解江苏地区测震台站宽频带井下地震计监测能力,选取10个代表性台站配备的EDAS-24GN数采+GL-S60B地震计系统记录进行对比分析。以震相记录幅值与背景噪声均方根比值为标准,根据近震震级公式,用量规函数反推单台控制距离,计算同频带井下地震计理论地震监测能力,采用相同标准,根据震相幅值记录,得到实际地震监测能力,并绘制震中分布图相互验证,分析各井下地震计地震监测能力差异。结果显示:①井下地震计安装方式。落底安装的地震计监测能力整体优于卡壁安装;②台基条件。与破碎非固态层相比,构造越完整,地震监测能力越高。     

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.     

A method for calculating the transfer function of digital seismograph system

With the development of science and technology, the digital seismograph system has been adopted in largequantities for earthquake observation in China in recent years, which will replace gradually the original analogseismograph system. This is a big leap in the earthquake observation. The digital seismograph system make it pos-sible for us to perform fast great earthquake reports, obtain more information from earthquake records, whichcomes from the Earth interior media and the source process, and carry out further the researches on seismic sci-ence.……