利用MAX1452提高水位传感器的信号质量

为了达到高精度水位测量的目的,在水位观测中,针对硅压阻式水位传感器提出了利用MAX1452处理器进行温度漂移补偿以及二线制4-20mA电流传输的设计方案,从原理上进行分析论证,并提供了相应的实验数据图表,证明所提出的方案是切实可行的。     

数字化水位仪零漂特征的对比实验研究

基于对5口流体观测井使用的3种数字化水位仪的校测对比实验及与气温、气压、供电交流电压等因素的相关性分析,对数字化水位仪的零漂特征及影响因素进行了研究,结果表明:1水位仪的零漂变化呈非线性的特征,每种水位仪、甚至每台水位仪的零漂变动规律均不完全相同,相比较而言,SWY-1A型水位仪的零漂变动更平稳,变幅较小;2水位仪零漂与气温、气压和供电交流电压的相关系数较低,基本可以排除气温、气压和电源电压对水位仪零漂的影响;3水位仪零漂源于探头,主要受探头老化等因素的影响。探头安装时对探头线测量的精准度、探头线因重力作用的拉长、调整探头埋深时对探头线测量的精准度以及水位校测的人为误差等,往往会导致零漂计算结果上的偏差;4数字化水位观测应定期、规范化地进行水位校测并根据零漂变化对观测数据予以校正,以确保观测数据真实、可靠,能更好地发挥地震预测效能。     

LN-3型数字水位仪传感准确性现场检查技术的改进

LN-3型数字水位仪目前占据着我国地震水位动态观测新技术的主导地位(中国地震局监测预报司,2002)。它主要用于地震地下流体高精度井孔水位观测和同层水温观测。其水位传感器为GPR-1型设入式水位传感器,利用测量液体内部压强的方法来测量水位。传感     

河南省地震局研制出记录到地球固体潮的钻孔应变仪

由中国河南省地震局地震科研室研制的弦频式钻孔应变仪已成功地记录到地球日固体潮变化。该仪器型号为 ZX-79型弦频钻孔应变仪。该仪器核心采用弦—频传感器,将带有该种传感器的一套探头即4个传感器用遥测控制的办法安装在直径130mm 的钻孔中。为了克服大气压力和水位变化对探头的直接影响,该     

水位校测对比实验及结果分析

运用3种不同校测工具进行高频次水位校测实验,研究校测相对误差的变化特征、校测工具的优缺点及现行水位校测规定存在的问题。结果表明:不同工具校测到水位的相对误差均稳定可靠,测钟校测水位容易影响同井孔的水温观测;相对误差变动与水位仪探头本身老化和校测工具有关,也可能源于探头埋深调整误差或错误;现行的"按是否有人值守来划分水位校测时间频次的规定"缺乏科学性,除更换水位仪探头、调整探头埋深、落实水位异常时需校测水位,按季度校测即可满足数据可靠性的要求。鉴于部分井孔水温易受同井孔水位校测的影响,若某井孔水位仪的零漂稳定,水位日动态、月动态清晰且符合正常的变化特征,建议平时可不做水位校测。     

电容式水位传感器及其在地下水动态临测中的应用

ＳＷＪ－１型精密水位仪是自动测量水位变化的数字化仪器。它是依据电容传感器电容量的变化与液位的变化量良好的线性关系的原理，采用以聚四氟乙烯作绝缘介质的绳式电容传感，并应用现代微电子技术的一些新成就设计而成，具有结构合理，动态范围大、响应快、稳定可靠、使用范围广等特点。可用于江河、湖泊、水库等水位的动态观测，亦可用于高温泉水位测量，尤适合于小井及水位埋深超过数百米的深井的水位变化测量。     

水位仪在水堰流量观测中的应用——以新疆乌苏33号井为例

详细介绍了用于测量水流量水堰的种类、结构、测量原理和方法,根据数字化水位仪投入式压力传感器的特点,结合地震观测的实际情况,主要介绍了利用水位仪在三角水堰中测量水流量的方法、计算公式及测量范围,并通过应用实例对比分析了人工与仪器的测量结果,为开展此项工作的地震台站提供了设计制造水堰的具体参数和观测方法。     

投弃式海流电场剖面仪研制

本文分析了投弃式海流电场剖面仪的发展,简介了海流感生电场的基本原理,提出了投弃式海流电场剖面仪的技术方案.根据投弃式海流电场剖面仪的实际需求,研发了XCP海流电场传感器,并通过XCP探头的自旋转(16 r/s),实现了将海流电场信号AM调制并频移至海流电场传感器的超低噪声频段,解决了在高噪声背景下快速测量纳伏级微弱海流电场信号.设计实现了XCP探头前端弱信号处理电路,对海流电场微弱信号进行滤波提取的同时可实现对海流电场同向分量进行硬件电路补偿,在一定程度上克服了XCP探头下沉引起感生电场的强干扰.在XCP探头内部采用SoPC技术实现对海流电场信号、罗盘线圈信号和温度信息的快速测量及其数字化处理,并将数字信息以UART协议及LVDS物理层数传方式发送到XCP浮筒端.开创了长度2 km、直径0.1 mm漆包线动态数据传输技术,解决了XCP探头和XCP浮筒之间的数字化数据传输问题.根据XCP探头所采集的海流电场信号与罗盘线圈信号的同相分量I_n、正交分量Q_n、基线量B_n数据,研究了XCP探测方法,从而计算出了海流的东向与北向相对速度分量V_Er、V_Nr.采用所研发的XCP,在我国南海海域首次采集到海面至海下千米深度的XCP海流电场信息和海洋温度信息.     

基于无线模块的地下流体井水位校测装置

水位校测对提高流体观测网的运行质量与监测效能具有重要意义,是规范井水位观测技术的关键环节。基于电极法的水位校测装置广泛应用于地震流体观测台站,其校测精度受到装置本身、使用者熟练程度等因素影响。为提高水位校测装置的测量精度,设计一种地震流体井下水位校测装置,采用多电极探针的校测探头,并设计读数模块,将各电极接触水面的电信号通过无线模块传输,触发蜂鸣器报警和指示灯显示。该设计方案的可行性在实验中得到验证。     

水位校测对同井孔水温的影响及机理探讨

以天津高村井和张道口-1井为例,对水温观测受同井孔水位校测影响的特征及机理进行研究。结果表明:(1)测钟撞击水面方式校测水位会对部分同井孔观测的水温产生影响,不同深度水温受影响程度各异,但均表现为数据下降;(2)水温对水位校测的响应时间先后不同,有时为即时,有时则有明显的滞后,并且恢复期差异也较大;(3)水温受同井孔水位校测影响机理为测钟与水面撞击,水体发生震荡并引起水温探头扰动,使井孔内水体上下交替,且水温探头附近水体为正梯度,从而导致水温下降变化。建议在实践中对水温受水位校测影响的井孔以特例对待,若水位仪探头漂移较小且相对稳定,可减少水位校测的频度。     

WSQ-1型电涡流自记水管倾斜仪的研制

为了连续记录地壳长期倾斜运动和进行固体潮的观测研究,我们设计制造了 WSQ-1型电涡流自记水管倾斜仪.该仪器缸体采用浮子--横臂结构,并在设计中考虑了温度补偿.为本仪器专门研制的 WQB-B-1000型电涡流位移变换器是一种非接触式传感器,它具有灵敏度高、动态范围宽、稳定性好、对浮子导向要求低等优点.这种传感器的采用,简化了仪器结构,并保证了整机的良好性能.仪器输出两缸体的水位差与水位和信号,前者即测得的倾斜信号,而后者不仅作为整机稳定性指示,而且在利用位于水管中央的标定器进行标定时作为标定信号.测试和试记录证明,仪器格值优于5.10-9rad/mm(水管长度30m),测量水位差范围1mm(不需调整),平均漂移优于310-9rad/日,记录固体潮因子精度达0.003(M2波,88天).      

传感式水位仪观测数据处理中气压,固体潮修正公式的讨论

传感式水位仪观测数据处理中气压、固体潮修正公式的讨论简春林（中国北京１０００３６国家地震局分析预报中心）目前，在我国的地下水位动态观测中，观测精度更高、数据传输效能更好的探头传感式电子水位仪（下称探头仪）正在逐步替代原有的浮子式机械水位仪（下称浮子仪...     

新型竖直摆钻孔倾斜仪研制成功

一种自动测量和记录的高精度仪器 CZB-1型竖直摆钻孔倾斜仪由河南省地震局马鸿均等人研制成功。这种仪器由井下探头、地面控制箱、模拟记录仪和计算机4部分组成。探头内装有摆长为10厘米的小型竖直摆倾斜传感器、高灵敏度的电容测微器以及遥控调整结构。探头将地壳的微小倾斜变化转变为电信号,经电缆送到地面控制箱,把信号分为两路,一路送模拟记录仪,记录连续变化,另一路送到由接     

新30井不同深度下的水温观测试验及其结果

本文通过在新30号观测井孔里重新放置一套新的测温仪, 使新、 老水温监测仪在不同深度同时观测, 发现在同一井孔中, 不同深度的水温探头所记录到的井水温度变化曲线形态是不一样的, 也就是观测井放置探头的深度与部位对井水温观测结果有明显的影响。 通过对新30井水温试验仪观测数据分析, 可以确定探头放置180～185 m处, 水温日变化有规律, 有潮汐显示, 而且与同井观测的井水位在日变形态上具有一定的同步性, 表现为水位上升时水温上升, 水位下降时水温也下降。 另外, 分析了该井水温探头在不同深度的日变形态和映震灵敏度, 并初步确定该井放置水温探头较为合理的观测深度为180 m。     

SSY-1型多址数字水位遥测设备

SSK-1型数字水位记录仪和SSY-1型多址数字水位遥测设备是近来新研制成功的包括探头在内的全数字化水位观测装备。本文将扼要介绍该设备的基本组成和工作原理,并对目前水位仪器设计和水位观测中普遍存在的问题——水位观测仪器的精度、误差分析及传输中的抗扰问题做了讨论     

注水试验与降雨对体应变仪干扰的分析与研究

易县地震台体应变仪传感器安装在地下70m处,相对于其他固体潮仪器埋点更深,能清晰地反映探头附近岩石受到的应力变化。在观测过程中发现,地下水位的变化对体应变仪观测值有一定的影响。文章通过对近年来几次大范围降雨以及注水试验产出的数据、图形进行定性、定量分析,总结出水位变化与体应变仪测值间的变化规律。     

数字化水位仪探头现场检查之检讨

介绍在静水位井中观测的数字化水位仪探头的两种现场检查方法及结果 ,讨论这两种检查方法的优点及不足,提出现场检查方法的改进意见和允许特殊井孔内观测的数字化水位仪现场检查频率降低和定期消除数字化水位仪零漂影响的建议。     

井水温度动态变化分析—以云南丽江党校井为例

以云南丽江党校井为例,分析了水温基本动态和同震变化特征,并对水温前兆异常变化进行了讨论。基本动态方面,水温水位的对比分析和井温梯度结构显示,党校井的温度探头位于井孔水体与含水层连通的主要部位,含水层中补给水的温度较低,水温动态主要受水位泄流状态和水位变化的影响;同震方面,在水位均为振荡的情况下,水温同震变化形态在不同的泄流状态下存在明显的差异,自流期间为上升—下降—恢复型,非自流期间为下降—上升—恢复型,同震变化反映出的温度探头放置位置和低温水源补给的认识与基本动态分析获得的认识相一致;前兆方面,党校井的水位动态受降雨的趋势性影响,温度探头所在处的地下水体活动剧烈,水温动态前兆变化特征不明显。      

三轴磁通门探头球型反馈线圈的设计方法研究

长周期大地电磁测量要求三轴磁通门传感器具有低的噪声水平及高稳定性,根据实际需求设计一个尺寸合适的球型反馈线圈可以有效提高反馈磁场的均匀性,进而降低磁通门传感器的噪声水平.本文首先分析了非均匀反馈磁场引入磁通门噪声的机理,然后根据毕奥-萨伐尔定律和矢量叠加原理,以等间距多个单匝线圈构成单轴绕组的形式,建立了球型反馈线圈轴线上的轴向磁场分布及磁场均匀度数学模型,在给定磁场均匀度和球型反馈线圈直径的条件下,运用控制变量法确定了球型反馈线圈的单匝线圈数量和间距等关键结构参数.我们把设计的结构参数代入球型空间磁场分布数学模型,验证了本设计方法的正确性.最后,按照设计的结构参数制作了基于球型反馈线圈磁通门探头的三轴磁通门传感器,通过与体积相近的基于亥姆霍兹型反馈线圈磁通门探头的三轴磁通门传感器对比测试噪声水平,结果表明球型反馈线圈磁通门探头能够使得三轴磁通门传感器具有更稳定和较低的噪声水平.     

测汞用光纤传感器的初步研制

利用原子吸收原理初步研制了一种测示用光纤传感器,解决了光纤探头部分的技术难题。与传统的测汞仪器相比,该仪器的最大优点是可动的。中介绍了仪器的工作原理及主要技术性能。实验表明,可以利用光纤传感技术来实现汞测量。