921型超低频有源伺服式速度,位移计

本介绍一种在很小体积的往复式摆上采用有源伺服技术实现超低频大幅值测量用的速度计、位移计，它可在多个频带测量速度和位移。最低频率可达０．０４Ｈｚ，最大可测位移为±１５ｍ。它可用于海浪浪高、抽油机行程、高柔结构的超低频大位移测量。该仪器于１９９２年获得国家专利，并获得中国专利博览会银奖。     

超低频振动测量中振动参量及仪器的选择

本文讨论了超低频振动测量中的参量选择问题,指出以位移和速度参量为宜,同时强调拾振器应采用有源伺服式速度计。文中给出了两种超低频振动测量问题的实例。     

速度型拾振器低频特性的拓展技术研究

本文介绍了速度型拾振器低频特性的拓展技术研究．在小体积的往复式摆上利用无源伺服技术、有源伺服技术和闭环极点补偿技术,实现了速度型拾振器低频特性和测量量程的扩展,满足了(超)低频工程振动测量的需要。     

拾振器输入信号恢复方法的研究

为了补偿由于拾振器及其测量系统有限带宽而使测量结果产生的测量误差，本文提出了一种用FIR横向滤波器来恢复拾振器原始输入信号的方法。该方法是将拾振器的输出信号作为FIR横向滤波器的输入，用自适应RLS算法对FIR横向滤波器系数进行辨识而最终获得可以恢复拾振器原始输入信号的反卷积滤波器。通过用几组不同特点的信号对其进行实验检验，结果证明该方法的有效性和较好的泛化能力。     

地球物理勘探用高精度隔离放大器

地球物理勘探在野外进行,测量的电信号振幅范围为n×100 uV～ n×1 V, 对电信号测量精度要求优于0.1%.这就要求相应的隔离放大器增益范围大,档差小, 温漂小.为了满足上述要求,设计的精密隔离放大器由高线性度高精度器件-隔离放大芯片AD202-组成隔离级,3个零漂移运放LT1250组成3级9档放大级,档差为10 dB,增益从0～ 90 dB可控.实际电路的测试结果表明: 基于AD202和LT1250设计的隔离放大器的最大非线性误差为0.23%,19小时内的漂移为27 uV,达到了设计要求.     

关于强震观测中利用回转摆测量转动分量的讨论

本文阐述了地面转动对回转式拾振器反应的影响,指出目前使用的加速度计基本上均为回转式小折合摆长的加速度计,地面转动对摆反应的影响很小,可略去不计。由于在摆的输出中,转动分量所占的分量很小,故不能在丁程强震中采用现有加速度计来提取转动信息。本文给出了转动拾振器的2个方案：陀螺方案及双摆方案。     

定向电磁波传播随钻测量基本理论及其在地层界面预测中的应用

采用水平层状各向异性介质中的磁流源并矢Green函数计算定向电磁波传播随钻测量的幅度衰减和相位移.分析了定向电磁测量的探测范围和对地层界面的灵敏性,研究了地层各向异性、地层相对倾角和接收天线倾角对定向测量的影响.计算结果表明,频率越低、线圈距越大、目的层和围岩层电阻率对比度越大,定向电磁测量的探测范围越大.随着接收天线倾角的增加,定向幅度衰减在接近地层界面时的变化更加明显,对地层界面的灵敏性增加.采用对称天线结构可消除定向测量信号在远离地层界面处对地层各向异性和地层相对倾角的依赖,实现对地层界面的准确预测.     

H型平面布置多层冷弯薄壁型钢结构抗震分析

基于H型钢截面良好的受力性能,设计了一种H型平面布置的多层冷弯薄壁型钢结构。结合有限元分析软件,对该结构进行了不同工况下的弹塑性地震时程计算,分析了结构的位移响应、层间位移、顶层加速度等参数。结果表明:(1)6种地震烈度下,结构层间位移角均满足规范要求。9度罕遇地震下,结构顶层X向最大位移为9.213mm,Y向最大位移为5.432mm,位移响应较小;(2)结构在高烈度地震下,顶层加速度超过10000mm/s2,结构颤动频率高,但是构件均未进入塑性,结构处于安全状态。综合分析结果,采用H型平面布置的多层冷弯薄壁型钢结构具有较好的抗震能力,建议工程中考虑使用该种平面布置方式。     

三通道无线振动数据采集系统

本文阐述了一种采用无线方式进行数据传输的振动数据采集系统。在测量端使用低频拾振器拾取振动信号,并用模数转换器实现振动参数的模数转换,精度可达19．5mV。数字振动参数以无线的方式发射出去,在接收端应用远程可视化编程系统接收采集数据。系统对振动信号的采集及时准确,无线技术使得信号传输方便;远端可视化控制系统使振动数据采集、过程监控更加直观。     

基于复频响应传递函数的巨型框架隔震悬挂结构参数分析

本文针对巨型框架单段隔震悬挂结构采用静力凝聚方法建立了两质点简化计算模型,基于所建立的参数化特征值方程分析了悬挂子结构与主结构间的质量比和频率比对结构体系自振频率的影响。通过相对坐标系下运动方程的拉普拉斯变换建立了结构体系相对位移复频响应传递函数,采用数值计算方法分析了悬挂子结构与主结构间质量比、频率比和悬挂子结构阻尼比对相对位移反应的影响。分析结果表明:频率比较小时,结构体系的一阶频率与悬挂子结构自振频率相当;具有较大质量比或频率比的巨型框架隔震悬挂结构可简化为单质点计算模型;高频区域的减震效果相比低频区域的更加突出;以巨型框架较小相对位移反应为控制目标时,质量比与频率比存在最佳取值范围;增加悬挂子结构阻尼比有利于提高结构体系的减震效果。     

监测地壳形变:仪器述评

前言多年来,为了地震预报的研究高灵敏度的应变仪和倾斜仪已经在世界范围内用来连续监测地壳形变。第一台实用的监测固体地球形变的应变仪是由贝尼奥夫(Benioff,1935)研制的。用应变仪和倾斜仪所测量的物理变化是相关的。应变仪可以测出沿仪器长度方向上的水平或垂直位移变化,或在用体积应变仪(膨胀仪)时,可测出相应的体积变化。倾斜仪可测     

用于电磁法观测系统开机自检的信号发生器实现方法

针对电磁法观测系统在使用过程中的开机自检要求,分析常用测量系统及地球物理仪器的检测信号特征,通过对已有机制进行研究和对比,结合现有信号产生电路的优势,提出一种功耗低、精度高、设计简单的自检信号发生器实现方案.基于该方案设计了一套实现电路,其以CPLD为核心,由精密参考电压源、模拟开关及运算放大器等器件构成,并对该电路进行仿真与测试.通过系统稳定性分析,采用波特图与奈奎斯特图表明信号发生电路的稳定性符合设计要求.经仿真与测试,能够通过换挡开关产生幅值为20μV～2 V、频率范围在1 Hz～100 kHz的自检脉冲信号,频率稳定在1%,重复测试相位稳定度小于1.5%,幅值误差可以优化到1%以内,且能通过其稳定的谐波分量来获取该系统带宽更宽的通道测试响应.测试结果表明,该自检信号发生器电路实际功耗小于0.3 W,20μV～2 V幅值范围和1 Hz～100 kHz频率范围内性能指标的测量结果和仿真结果相符,并成功应用于某监控系统.利用该信号发生器电路实现自检具有操作方便、成本低、易于设计等优点,能够有效的弥补其它自检模式的缺陷.     

用激光预报地震

最近,瑞士最大的钟表工业集团阿索哥公司的中央研究所阿斯拉布公司研制出,一天之内误差在一百亿分之一秒以内的超高精度氢分子放大器频率标准装置。这种装置可以应用于地震预报和天体观测,因此,引起了有关人士的注意。 这套氢分子放大器频率标准装置在欧洲还是第一个,是由民间企业研制成的。它有比其他频率装置时     

基于地震观测数据的结构损伤水平表征参数研究

为了能在震后更好地利用测得的结构动力响应参数快速对结构损伤程度进行评估,文中挑选了最大层间位移角、自振频率相对改变量和顶层加速度放大系数3个参数,分析结构损伤指数与3个参数之间的相关性,并且提出了一种组合结构体系参数.结果表明,结构损伤指数与最大层间位移角的相关性为高度相关,与自振频率相对改变量和顶层加速度放大系数的相...     

地震动强度指标与隔震等效SDOF体系远场长周期地震位移响应的相关性研究

以远场长周期地震记录为输入,以隔震等效双线性SDOF体系为研究对象,研究了长周期地震强度指标与体系最大位移响应之间的相关性。首先,从太平洋地震工程研究中心(PEER)选取50条远场长周期地震记录作为输入,采用双线性力-位移关系曲线描述隔震支座的力学特性,根据生产厂家提供的支座参数确定体系的屈重比和支座的刚度比;其次,运用MATLAB进行编程求解,得到了与各地震记录对应的地震强度指标值和体系的最大位移响应;然后,采用Pearson方法对各地震强度指标与体系最大位移响应之间的相关性进行了统计研究。研究结果表明,远场长周期地震作用下,隔震结构的最大位移响应与加速度型指标和速度型指标的相关性较好,而与位移型指标的相关性最差;建议在进行隔震结构的抗震性能研究时,根据隔震前周期T1的取值范围选取Ic或PGV作为地震强度指标。     

大位移拾振器线性度的标定

至今仍未见一种有效的标定方法和设备，可直接标定大位移拾振器的线性度。本文介绍了一种标定超低水平向大位移拾振器线性度的回转标定法，以供讨论。     

2008年汶川M_S8.0地震地表破裂变形定量分析——北川-映秀断裂地表破裂带

2008年汶川MS8.0地震在北川-映秀断裂产生了长达240km的同震地表破裂。通过详细的测量、基于测量标志与断裂变形的几何关系对数据的分析,给出了观测点的断裂同震地表变形的垂直位移、倾向水平缩短、走向滑动、断层上盘水平运动方向等参数。结果显示,断裂同震变形分布的空间变化很大,目前获得的最大水平位移位于虹口乡深溪沟,为4.98m,同时也是最大右旋走滑位移点,走滑量4.5m,而目前获得的最大垂直位移在其东北的支沟,为5.7~6.7m。NE向断裂水平位移多为1~2m,垂直位移多为3m左右,而小鱼洞-草坝分支断裂水平位移和垂直位移都更小,只有0.5~1.5m。擂鼓镇附近的数据则反映与断裂相关的巨型滑坡可能将重力变形叠加到构造变形中。由断层水平缩短和垂直位移计算的断层倾角表明,北川-映秀断裂是浅部陡倾的具有走滑分量的逆断层     

PDS型地震仪拾振器幅频特性测试

PDS型地震仪是中国地震局地球物理勘探中心研制生产的轻便数字地震仪,用于开展人工地震测深宽角度折/反射探测工作。目前,由于地震仪拾振器传递函数的缺失,导致无法从采集的人工地震波形数据中获取精确的地球动力学信息,在一定程度上限制了对人工地震数据进行深度挖掘并开展科学研究的工作。基于超低频振动台测试,利用测定地震仪拾振器幅频特性和Matlab数值拟合,提出一种拾振器传递函数辨识方法,并给出传递函数的数学表达式。实验结果表明,利用该方法可以实现拾振器传递函数的辨识,且可达到幅频特性绝对误差0.5 d B的辨识精度。     

单围柱重檐攒尖木结构动力特性试验及地震响应分析

为研究单围柱重檐攒尖木结构的动力特性及地震响应,以西安兴庆宫五龙坛木结构建筑为例,对其进行原位动力试验,采用峰值拾取法与随机子空间法,分析了结构的前6阶自振频率、空间振型及阻尼比。考虑单围柱、榫卯连接、斗栱铺作、抹角梁架空间构造的特征,建立了单围柱重檐攒尖木结构有限元分析模型,计算得到结构的前6阶频率、振型及五龙坛原位试验结果吻合较好。结果表明：单围柱重檐攒尖木结构一阶自振频率在1.924～1.975 Hz之间,二阶自振频率在2.146～2.15 Hz之间,一、二阶振型分别为南北平动与东西平动;三阶自振频率在2.775～2.841 Hz之间,振型为扭转振动。输入不同幅值的El Centro波、Taft波及兰州波地震激励,在罕遇地震作用下底层最大层间位移角为1/83,童柱层最大层间位移角为1/87。     

地磁低点位移频谱特征及机理探讨

以河北省昌黎地震台为例,使用该台地磁Z分量的分钟值数据,分别对比了正常时段、磁暴发生时段、 低点位移时段的主要频率谱值变化特征. 通过多频点功率谱对数拟合,发现在数据长度相等的情况下,相对于正常时段而言磁暴时段各频率的能量明显增强,特别是高频端尤其明显; 而当大范围低点位移发生时,高频端的能量基本与正常时段持平,但4个小时以上的周期功率谱大部分要低于正常段. 通过对多日低点位移时段的FFT累加与正常时段对比后发现,低点位移发生时,8.5小时和13.7小时周期的频谱值增加. 通过与DE-METER卫星观测的电子密度数据空间图象进行对比,发现地磁低点位移的发生与空间Ne的增加有很好的对应性. 最后对这些变化特征及低点位移可能产生的机制进行了探讨.