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.     

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.     

朝阳台VP型宽频带倾斜仪与SQ70石英水平摆倾斜仪数据对比分析

运用频谱分析、互相关分析及观测精度等方法,对朝阳地震台石英水平摆倾斜仪与VP宽频带倾斜仪2014年1月至8月的数据进行分析。通过分析得出,VP记录的频率成份较石英水平摆多且复杂,其记录的信息要多于后者,VP垂直摆观测精度总体上优于模拟观测,可以替代石英水平摆。     

沈阳台水平摆倾斜仪与超宽频带地震仪 对比观测分析

资料筛选2013年到2017年地震及自然因素案例,对沈阳地震台SSQ-2I石英水平摆倾斜仪及JCZ-1T超宽频数字地震仪的波形数据进行分析。结果表明,沈阳台SSQ-2I型石英水平摆倾斜仪与JCZ-1T型超宽频带地震仪在主要频带内对地面运动的响应程度具有一致性,但并不是所有情况下均存在一致响应,这可能是由于两套仪器的观测物理量不同、灵敏度不同等造成的。超宽频带地震仪和倾斜仪对地震波响应的特性,为倾斜观测中阶变突跳等异常变化性质的判定提供了物理学指标,对形变观测中可能出现的地震前兆异常的认识及判定具有重要意义。     

湖州地震台数字与模拟石英水平摆观测资料对比

通过湖州地震台SSQ型数字石英水平摆倾斜仪与SQ-70型模拟石英水平摆倾斜仪2011年1月-12月对比观测,得出数字与模拟观测资料以地球固体潮为分析参照,两种观测数据基本一致,潮汐幅度也基本一致.     

水平摆倾斜仪的便携式石英系统

介绍一种可以携整体更换的水平摆倾斜仪的石英系统，便于台站对损坏的ＳＱ、ＳＳＱ型倾斜仪摆系的修复。此外，还介绍了摆的悬挂点和摆的初始平衡位置对仪器稳定性的作用。     

库尔勒台DSQ水管倾斜仪和SQ-70石英倾斜仪观测资料对比分析

从DSQ水管倾斜仪、SQ-70石英水平摆倾斜仪的原理出发,结合实际观测,对库尔勒地震台两套倾斜仪器所记录的资料进行对比分析。通过地倾斜的趋势分析及合成矢量分析,表明两套仪器的观测结果是基本一致的,能够较好地反映监测区域大地倾斜的变化特征。两套倾斜仪潮汐分析结果与监测场的局部构造环境是一致的,但水管倾斜仪的观测精度明显高于水平摆倾斜仪。     

水平摆倾斜仪观测作用的讨论

地形变连续观测的资料在国外地学研究中早已受到相当的重视,我国则在近几年才开始受到注意。一些人对水平摆倾斜仪安置在边长只有十几厘米(金属丝水平摆倾斜仪)至多五十几厘米(石英丝水平摆倾斜仪)这样一个很小的三角形底板上,认为它记录到的倾斜量只能是代表一个十分局部的地面运动或是仪器底板本身的倾斜。     

巴彦浩特地震台石英水平摆倾斜仪观测资料分析

为了探究内蒙古巴彦浩特地震台石英水平摆倾斜仪观测到的背景场、固体潮、同震响应等特征对远震、近震响应的差异性,本文采用Q-Q分析、密度分析和小波分析等方法对该地震台石英水平摆倾斜仪在2015至2018年记录到的五个典型震例进行了系统分析。结果显示,近震发生前,Q-Q图和密度图中的背景场呈现明显的调整过程。此外,对本文典型震例的小波分析结果表明,石英水平摆倾斜仪所观测到的数据能够有效地识别出震前背景场扰动的高频信号,可以为周边地区中强震预测提供较好的参考。      

特大远震引起的形变观测变化图像

利用定点长水管倾斜仪、石英伸缩仪、金属摆倾斜仪、石英摆倾斜仪连续观测资料对特大远震引起的震时和震后形变效应进行了分析.分析结果表明定点连续形变观测台网能记录到不同方位地震的震时脉冲信号,其持续时间半小时到4小时;同时还能记录到一些地震的阶跃信号.水平摆倾斜仪（金属摆、石英摆）观测值的震后效应表现为大幅漂移,持续时间几天到一个月.对由特大远震引起的形变观测变化图像出现差异的原因进行了讨论.另外对震时阶跃变化图像、定点形变观测仪器长趋势的漂移项、观测台站所处的地质构造三者之间的关系进行了讨论.     

泰安地震台垂直摆和水平摆抗干扰能力对比

利用泰安地震台垂直摆和水平摆倾斜仪记录的干扰事件,从自然环境和人为干扰2方面,比较2套仪器对同一干扰因素的敏感程度,分析存在差异的原因,对垂直摆和水平摆倾斜仪的抗干扰能力进行研究,结果表明,在相同的观测环境中,泰安地震台水平摆抗干扰能力较强。     

基于离散时间反馈的闭环MEMS加速度计研究

MEMS加速度计的噪声和线性指标是地震监测应用领域的关键问题,采用闭环力反馈是提高这些性能的有效途径。然而,由于对质量块不需要额外的电极来施加电静力,并且其残余位移会给闭环传递函数带来显著的非线性,从而影响该方法的有效性。因此,本文提出一种基于离散时间反馈的闭环MEMS加速度计,分时完成电容变化检测及静电力反馈,最大程度的减小了反馈信号对检测信号的馈通及耦合。利用开关电容电路中的相关双采样电路噪声消除技术,及电路参数噪声优化,可实现噪声谱密度小于0.5μg/Hz^1/2的微加速度计。     

地倾斜双轴垂直摆倾斜仪测量方法研究

介绍一种可同时测量两个正交方向(例如:东西向和南北向)地壳倾斜的双轴单摆体结构的垂直摆倾斜仪的基本原理,并给出其结构设计和初步的实验结果.实验结果表明,地倾斜双轴垂直摆倾斜仪能同时测量两个正交方向的倾斜信号,分辨率达到10-9 rad数量级,能够清晰记录地倾斜固体潮汐信号.     

Performance of “G-Pisa” ring laser gyro at the Virgo site

The ring laser gyroscope ??G-Pisa?? has been taking data inside the Virgo interferometer central area with the aim of performing high sensitivity measurements of rotations in the vertical as well as in the horizontal orientation. We discuss the main characteristics of the instrument, describing its mechanical design and presenting the measured sensitivity limit. By applying a simple effective model for the laser gyroscope, we show that the stability of the sensor above 10?s of integration time is mainly limited by backscattering effects. The horizontal rotation rate signal is also compared with the signals recorded by the Virgo environmental monitoring system and by a biaxial mechanical tiltmeter rigidly fixed on top of the gyrolaser mounting frame.     

DSQ型水管倾斜仪电压灵敏度的调整技巧

DSQ型水管倾斜仪是“九五”期间推出的数字化地震前兆仪器，本文介绍了一些如何调整换能器的电压灵敏度及调整中的技巧。     

Photo-electric compensating tiltmeter

Summary A new instrument has been designed for recording the horizontal components of tidal variations of the Earth's field of gravity and of tidal and non-tidal tilts of the Earth's crust. After justifying the use of the individual constructional elements, the functional model of the photo-electric compensating tiltmeter, constructing in the Geophysical Institute of the CSAS and installed at the tidal station in the Anna mine, Píbram, is described. Special attention is devoted to the sensitivity and recording azimuth of the tiltmeter and to the practical determination of these quantities. A high and constant sensitivity, the invariance of the recording azimuth and the possibility of simple automation of the whole evaluating procedure are the main advantages of the proposed instrument. In the conclusion some of the experience gained from test operations is discussed.     

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。     

临汾地震台摆式倾斜仪的监测能力

我国境内几次中强震及山西地区6次有感地震前,临汾地震台两种摆式倾斜仪存在有不同反映,探讨不同摆式倾斜仪对同一地震监测能力的差异性和同一仪器对不同地震的异常反映能力,结果表明：①摆式倾斜仪监测震兆信息的距离范围由仪器自身的监测能力（综合噪声水平及观测精度）和未来震级的大小所决定;②对于不同地震,两摆式倾斜仪所表现出的异常形态不同,即便在同一观测仪器上表现出来的异常形态也存在差异;同一地震两摆式倾斜仪所反映的异常并非呈相关一致性,而且同一仪器的不同方向对异常信息的捕捉能力也存在明显差异。     

强震观测用MEMS型加速度计研究

强震观测中记录的加速度时程是城市大型建筑抗震设计的重要依据,为城市抗震设防提供可靠的数据支持。因此,对加速度计在稳定性、线性度、动态范围和直流响应等性能方面有着很高的要求。提出利用静电力反馈控制技术与传感器技术相结合形成闭环力平衡式MEMS加速度计,使之具有良好的低频特性。并采用四阶ΣΔ调制器完成低噪声信号采样,确保其动态范围高于140 dB,完全满足现有强震观测规范对该项指标的要求。