地震监测氡观测仪器校准新方法研究

利用国际刻度参考装置AlphaGUARD测氡仪及水氡测量组件, 使用水中溶解氡(或豁免级氡气源), 开展代替目前氡气固体源校准方法实验。 对FD-125测氡仪标配的3个闪烁室(1#、 3#及5#)分别使用水中溶解氡和氡气固体源进行校准实验, 3个闪烁室的校准K值相对误差分别为5.06%, 1.92%及2.76%, 可以达到目前地震监测氡观测技术要求。 实验结果表明, 水中溶解氡代替氡气固体源校准, 可以解决目前氡气固体源校准中存在的运输困难、 维修技术要求高等问题, 是今后氡观测仪器校准技术的发展趋势。     

AlphaGUARD P2000F测氡仪在测氡仪器校准中的应用实验

对测氡仪器进行校准是保证观测数据准确可靠的重要前提。本文从校准原理、操作流程、准确度方面,对3种利用传统氡气固体源进行测氡仪器校准的方法进行了总结和讨论,重点介绍了基于AlphaGUARD P2000F测氡仪,利用水中溶解氡气对其他测氡仪校准的基本原理、校准流程,分析了该校准方法的优缺点。为了分析利用水中溶解氡气与传统氡气固体源对测氡仪校准的准确度差异,设计采用2种校准方法,分别对FD-125测氡仪3个闪烁室进行实验。实验表明,使用水中溶解氡气校准法得到的06、07、08闪烁室的校准因子与传统氡气固体源校准的相对误差分别为1.46%、1.6%、1.42%,准确度差异较小。目前固体氡源存在运输困难、严重老化、国家环保部门监管严格等问题,利用水中溶解氡气开展测氡仪器校准可以作为一种有效的解决方案。     

基于AlphaGUARD P2000F测氡仪利用水中溶解氡对DDL-1型气氡仪校准的实验研究

对测氡仪器进行定期校准是保证测量结果准确性和可靠性的关键。基于用国际公认的计量传递仪器AlphaGUARD P2000F作为氡气溯源仪器及其自带水氡测量组件对三套DDL-1型电离法测氡仪使用水中溶解氡进行校准实验。实验结果和用固体氡源校准三套仪器的结果与仪器出厂校准结果进行对比,两种校准方法的K值相对误差均小于5%,达到目前地震监测氡观测技术要求。实验结果表明,水中溶解氡代替固体氡气源校准,可以解决目前固体氡源校准中存在的运输困难、维修技术要求高、国家环保部门监管严格等问题,为地震氡观测仪器校准技术找到了一种新的途径。     

SWY-Ⅱ型水位传感器的校准方法研究

提出一种水位传感器准确度的实验室校准方法,并结合地震台站的实际观测情况,对实验室校准方法进行改进,提出一种地震台站现场水位传感器的校准方法。通过地震台站现场校准方法的提出,从原理上基本解决了由于现场环境因素、压敏元件的非线性因素给水位观测带来的系统误差。     

低频标准振动台系统和振动校准技术研究

校准是保证传感器测量数据准确的前提。低频振动传感器在地震观测、土木水利与建筑工程、机械与运载工程、能源与矿业工程等领域愈来愈获得广泛应用。这些传感器都需要在低频振动标准装置上进行校准,而低频标准振动台是低频振动标准装置的关键设备,低频标准振动台的设计和制造技术通常决定了一个国家低频振动校准的水平。振动台在校准中用于产生标准振动信号,通常情况下是正弦信号,但校准激励信号有从稳态正弦信号向随机信号发展的趋势。目前,低频振动传感器的校准通常是在实验室进行的,但是一些在线监测系统对传感器的现场校准提出了要求。本文重点研究了以下3方面内容:(1)低频标准振动台的控制技术。建立了低频标准振动台的数学模型,并实际设计了一种便携式的低频标准振动台,对设计的低频振动台进行了测试。测试结果表明,该振动台加速度信号可以低至0.5Hz,速度信号可以低至0.1 Hz,能够满足一般低频振动传感器的校准需要,可满足省一级的计量机构、振动传感器生产商以及大量使用低频振动传感器单位的校准需求。(2)对以地震波作为激励信号的校准方法进行了研究。探索了在低频标准振动台上产生地震波的方法,在中国地震局工程力学研究所的低频标准振动台上实现了地震波复现,大部分情况下复现的地震波与原始地震波记录的相关系数可以达到0.95以上。随后以地震波作为校准激励信号,对传感器进行了校准,将校准结果与激光干涉法振动绝对校准方法的校准结果进行了比较,获得了理想的结果。(3)对振动传感器的现场校准方法进行了探讨。虽然以往自标定(校准)方法一直在使用,但并未对系统进行详细的分析研究。本文针对4种类型的内置校准线圈传感器,分别利用自校准方法和激光干涉法振动绝对校准方法进行校准。2种校准方法的校准结果表明,低频段(10Hz以下)结果一致,高频段有偏差。以无源伺服式振动传感器为例,对自校准下的传感器数学关系进行了系统的分析,自校准时的反感应电动势、感抗(自感和互感)是造成这种偏差的原因。本文第一章阐述文章的背景,第二、三、四、五章是文章的主体,对本文重点研究的问题进行了阐述。第六章对未来的工作进行了展望,提出了低频标准振动台的发展方向和实用的现场校准系统实现的方法。     

测氡仪标准仪器校准法的条件研究

利用AlphaGUARD测氡仪及AquaKIT水氡测量组件,使用水中溶解氡对FD-125测氡仪标配的两个闪烁室进行标准仪器校准。通过改变系统内体积,保证系统内AlphaGUARD测氡仪读数分别在1 000Bq/m~3,1 000~2 000Bq/m~3,……,10 000Bq/m~3等6个不同范围内。结果表明,当系统内氡体积活度大于1 000Bq/m~3时,所得到的K值相对于均值的偏差均≤5%,而且相对于氡气固体源校准得到的k值相对误差均≤5%;而当系统内氡体积活度小于1 000Bq/m~3时,所得到的K值相对于均值的偏差较大(10.2%与13.3%)。因此,认为标准仪器校准需要的条件是系统内氡体积活度1 000Bq/m~3,再根据氡在闭合系统内的水气平衡公式,得到台站开展标准仪器校准所需的最低水氡体积活度。本工作进一步研究了利用水中溶解氡加标准仪器的标准仪器校准技术代替氡气固体源校准的方法,而且基本确定了开展标准仪器校准所需条件,为下一步该校准方法规程的制定与方法推广奠定理论基础。     

气象三要素校准表计算及生成软件

气象三要素仪作为辅助观测仪器,需要对其传感器进行现场校准。基于VB平台,开发气象三要素校准表计算及生成软件,具有自动计算并生成气象三要素校准表的功能,可为气象三要素现场校测节省时间,提高效率和准确率,值得推广。     

同心补偿式直升机时间域航空电磁法吊舱校准装置研究

直升机间域航空电磁法(Helicopter-borne time-domain electromagnetic method,HTEM)的多次空中仪器校准可消除飞行过程中仪器系统受外界环境的时变影响.吊舱校准装置可解决地面环线方式无法实现的空中飞行过程中仪器校准问题.本文从研究同心补偿吊舱装置模型出发,提出了吊舱装置空...     

雷达测雨误差及其对淮河流域径流模拟的影响

将雷达测雨数据与分布式水文模型相耦合进行径流过程模拟,分析雷达测雨误差及其径流过程模拟效果,研究雷达测雨误差对径流过程模拟的影响效应.在对淮河流域气象中心业务化的5种淮河流域雷达测雨数据进行误差分析的基础上,采用雷达测雨数据驱动HEC-HMS水文模型,模拟分析淮河息县水文站以上流域2007年7月1-10日强降雨集中期的径流过程.结果表明:利用雷达测雨数据的径流模拟结果与实测资料的模拟结果基本吻合,各种雷达测雨数据误差经过HEC-HMS水文模型传递后,误差明显减小.联合校准法对应的模拟效果最好,过程流量相对误差NBs'和洪峰流量相对误差Z'分别为-20.2%和-13.3%.     

自标定法在低频振动传感器参数校准中的应用

介绍了自标定法在低频振动传感器参数校准中的应用,阐述了该方法用于校准的理论依据及适用范围,并将自标定法获得的校准数据和用振动标准装置获得的校准数据进行了比较,通过实测数据证实了自标定法的标定结果在一定的频率范围内是可信的.由于自标定法不需要复杂的标定设备,简单方便,因此具有较好的实用价值.最后,分析了自标定法的误差来源...     

定点地形变仪的标定问题

地形变仪器常用的标定方法可分两类:一类是间接标定法,它通过测定仪器的某几个参数而计算出仪器的格值,由于换算环节多,容易引进系统误差;另一类是直接标定法,它通过给出的一个已知物理量与仪器的输出信号对比来标定仪器的格值,此种方法精确度高,重复性强。大多数地形变仪可以用直接法标定,本文还介绍了用直接法对水平摆倾斜仪和浮子水管倾斜仪的标定。     

山西临汾台宽频带倾斜仪映震能力浅析

对山西临汾台VP型宽频带倾斜仪观测资料处理发现,与同台观测的普通倾斜仪相比,该仪器灵敏度高,记录的同震阶变幅度远大于普通形变倾斜仪;该仪器映震能力强,在2010年河津M4．8地震、洪洞M3．6地震、2009年陕西高陵M4．4地震等几次地震前记录到了明显的短期、甚至短临异常变化特征,尤其是在河津地震前更是出现了原始曲线形态、潮汐因子、加卸载响应比等多项丰富的异常信息,说明该仪器对山西带南部地震有较好的映震能力,可为今后分析本区及周边地震活动提供判定依据。     

五指山形变台VP型宽频带倾斜仪记录地震特征

以五指山形变台为圆心,选取2016—2020年5 000 km范围内M_S≥2.0地震资料,分析该台VP型宽频带倾斜仪记录地震特征,得出倾斜仪对震中距5 000 km范围内地震的记录能力。结果表明,该倾斜仪对海南及周边中强以上地震同震响应明显。     

山西临汾台数字化形变仪在河南4．7级及苏门答腊7．3级地震前的短临异常特征分析

为探索数字化观测资料的前兆异常特征,进一步认识其映震能力,使得数字化观测资料在今后的地震分析预报中得到充分的利用。运用山西临汾中心地震台SSQ-2I石英摆、Vs垂直摆倾斜仪、VP1、VP2宽带倾斜仪、水管仪、伸缩仪（侯马）的数字形变资料,用常规分析方法：形态法、矢量图分析总结了2010年10月24日河南4．7级、印尼苏门答腊7．3级地震的短临异常特征。     

VS垂直摆倾斜仪标定数据的合理选取及计算程序

针对垂直摆标定格值普遍存在超限问题,分析其原因主要是标定数据的选取不合适,没有消除标定电压差值中的潮汐变化量,本文通过推导、计算,介绍一种新的标定数据选取方法,该方法能够剔除潮汐变化量和一些高频的干扰变化,并编写了标定数据处理和格值计算程序,该计算方法已经得到了武汉地震研究所胡国庆教授的认可。目前,在张家口台、怀来台、阳原台、赤城台投入使用,达到了预期效果,提高了标定格值精度。     

由泰安地震台形变资料看固体潮数字化观测运行

泰安地震台为全国形变一类观测台。现有除重力仪、井下竖直摆外的几乎所有形变固体潮数字化观测仪器。通过对山东泰安台固体潮形变观测的数字化与模拟资料的一致性、精度和格值的对比研究,以及对数字化资料连续性、稳定性的综合统计分析,对各套仪器的运行状况进行了评价和论证。认为数字化与模拟观测资料的固体潮形态、观测精度、方差及均值无显著性差异。在数字化倾斜仪中,水管倾斜仪的稳定性及精度较高,石英摆存在一定程度的漂移,垂直摆倾斜仪的漂移较大、资料内精度较低。伸缩仪资料也存在精度较低的情况;压容及体应变仪资料内精度较高,但压容仪漂移较大,仪器稳定性不及体应变仪。     

基于STFT方法对沿海宽频带倾斜仪的噪声分析

应用沿海台站莆田地震台、厦门地震台的宽频带倾斜仪观测数据,采用短时傅里叶变换(STFT)分析方法对宽频带倾斜仪的噪声进行分析~([1-5]),总结噪声的几种表现形态,分析对应的物理意义。宽频带倾斜仪噪声主要有台风干扰,线路接触不良,主板干扰信号等。研究结果可应用于宽频带倾斜仪观测数据的跟踪分析,同时也可以用来判断宽频带倾斜仪的故障类型。     

宝昌地震台VP型垂直摆倾斜仪常见干扰

收集并整理内蒙古自治区宝昌地震台VP型垂直摆倾斜仪数字化观测资料,通过调查各种干扰因素特征,分析认为,雷电和强降雨、温度与气压、标定与校准、仪器故障是影响倾斜仪观测的主要因素。对干扰因素进行识别,进一步增加垂直摆观测数据可用性,对于准确抓取短临地震异常信息具有一定实用意义。     

Accurate determination of calibration factor for tidal gravity observation of a GWR-superconducting gravimeter

Introduction The superconducting gravimeters (SGs) are widely used to observe the change in temporal and spatial gravity field by many countries along the world, considering their characteristics as of the high-precision, good continuity and stability. By using the temporal variation of the tidal grav-ity obtained from the global network of SGs, the Global Geophysics Project (GGP) aims at some hot problems in geophysics and geodynamics (SUN, HSU, 1997). The original observations of the c…     

GWR超导重力仪潮汐观测标定因子的精密测定

超导重力仪被普遍认为是迄今为止观测精度高、连续性和稳定性最好的相对重力仪，但是在获得真实重力场变化之前，必须利用格值（标定因子）对这类仪器的直接输出量（电压变化）进行标定．研究表明，格值的准确度将影响到观测数据的后续分析和资料的解释，本文利用两期（每期３天）FG５绝对重力仪在武汉国际重力潮汐基准站上的同址测量资料和该台站已知潮汐参数，详细研究了超导重力仪标定因子及其精度．