甚宽频带地震计噪声与环境耦合研究

首先以甚宽频带地震计为研究对象,分析垂直向的片簧系统理论模型,探讨气压变化对仪器的LP噪声影响;通过理论分析,得出垂直向的片簧系统受气压变化影响较大。根据片簧系统的理论模型,设计一种密封安装方法,通过实验探讨地震计噪声与环境耦合关系(气压、温度和底座变形的关系)。最后对实验数据进行功率谱噪声分析,结果显示抽真空后地震计三个分向的噪声均降低,其中在100 s处垂直向、东西和南北向分别降低了10 dB、5 dB和6 dB。     

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。     

甚宽频带地震计磁屏蔽测试

地球磁场和人工磁场不断变化,会对甚宽频带地震计的簧片产生吸引而降低地震观测数据质量。将甚宽频带地震计分别采用宽背簧和窄拉簧悬挂,放置于赫尔姆霍兹线圈中间,测试地震计所受干扰;使用铍莫合金屏蔽罩罩住地震计,再次测试地震计所受干扰。测试结果表明:地震计垂直分向所受干扰严重,使用宽背簧支撑摆体运动的地震计所受干扰程度较大;铍莫合金屏蔽罩对参与测试地震计所有分向均有一定屏蔽效果。     

“彩虹”台风对宽频带地震计记录的影响

201522号"彩虹"台风于2015年10月4日14时前后登陆广东湛江坡头区,对其登陆及前后1周时间内,相邻地震台站宽频带地震计记录的台基噪声速度幅值相关关系进行分析,结果显示:(1)随着台风发育和消亡,在台风登陆的8区域附近,地震台记录的速度幅值由逐渐增加变为逐渐减小,相邻地震台速度幅值线性相关系数达0.9以上;(2)滤波后1—10 s频段数据,相邻地震台速度幅值比趋于稳定。可见"彩虹"台风对1—10 s频段台基噪声影响明显,相邻地震台幅值比趋于稳定。     

流动宽频带地震计自噪声测试研究

分别采用双台地震计自噪声互相关分析法(以下简称“Holcomb双台法”)和3台地震计自噪声互相关分析法(以下简称“Sleeman多台法”)对CMG-3T、BBVS-120、STS-2型流动宽频带地震计进行自噪声测试研究.结果表明:Sleeman多台法因有效地规避了传递函数引起的误差,在处理流动宽频带地震计实际记录数据方面比Holcomb双台法更能有效地滤除背景噪声;在简单测试条件下,3种常用流动地震计的自噪声在0.06 ～1 Hz频带内均低于NLNM曲线,显示了相当好的噪声性能指标;在流动台阵观测过程中,地震计方位准确性以及地震计的保温防护措施是保证发挥仪器性能的重要因素.     

BBVS-120型甚宽频带数字地震计典型地震波形记录特征

对太原基准地震台BBVS-120型甚宽频带地震计记录的不同震中距及不同类型天然地震和非天然地震波形进行分析和对比,结果表明,该地震计能够清晰记录近震、远震、极远震及爆破、塌陷等震相,对各类地震具有较好的监测能力,基本实现全频带观测,可为获得丰富的震相资料并提升地震台监测能力及速报质量,提供技术保障。     

FBS-3A型反馈式宽频带地震计电流标定方法研究

随着时间的推移和环境条件的缓慢变化,地震计各部件的性能参数会有所改变,及时了解这种变化并加以控制和调整,有助于提高地震计输出结果的可信度．所以,一台地震计无论在交付使用前,还是在使用过程中,都需要进行标定．目前,比较常用的标定方法有方波电流标定和正弦电流标定．本文从系统分析的角度出发,在分析得到地震计传递函数的基础上,将方波电流标定和正弦电流标定过程进行理论抽象,进而在复频域对两种电流标定过程进行仿真推导;并在此基础上,讨论了方波电流标定输出曲线与地震计固有参数之间以及正弦电流标定的稳态输出与标定电流之间的关系,并且论述了两组特定频率正弦电流的标定输出之间的关系．最后,作为理论分析在实践中的具体应用,给出了两种电流标定过程在实际工作中的应用方法．本文旨在阐明两种常用的电流标定方法的物理意义,对地震计的调试及应用有积极的参考作用．     

BKD-2型反馈式宽频带地震计传递函数分析

介绍了BKD－2型地震计的工作原理，并根据其物理原理和电路特性推导了它的传递函数，计算了幅频和相频特性，该地震计分别进行了振测试和电流标定测试，实测结果与理论计算结果进行了对比，在所测频带内数值吻合较好。     

深井宽频带地震计的研制

深井地震观测可以排除地面噪声干扰的影响,提高观测的信噪比,应用前景广泛。文中介绍基于DSP的深井宽频带地震计,总体介绍其特点、组成、原理,并对某些关键问题进行阐述,说明各部分的具体实现方案,并研制初步样机。     

宽带地震仪资料证实汶川大地震“震前重力扰动”

在武汉大地测量国家野外科学观测站LacosteET重力仪资料中发现汶川大地震"震前扰动"现象之后,又在全国数十个台站宽带地震仪资料中发现了汶川大地震的"震前扰动".和LacosteET重力仪观测到的"震前扰动"一样,宽带地震仪资料的"震前扰动"也是在震前两天开始并逐渐增大,一直持续到汶川大地震发生,信号周期也是4～8 s.     

温度对甚宽频地震计性能的影响

以甚宽频地震计BBVS120为研究对象,通过温度实验测试,研究温度对甚宽频地震计性能影响。结合分析关键元件材料的温度特性,讨论温度对甚宽频地震计灵敏度、幅频特性影响的原因,科学评价观测仪器的温度效应。     

On the calibration of feedback broadband seismometer FBS-3A with current signal

IntroductionWith the time passing by and the environment changing, the characteristics of the components in a seismometer may change a little to some extent because of some certain reasons. Therefore the reliability of a sensor(s output may lower the reliability and a wrong result may also be produced if these changes are not realized and controlled or adjusted in time. Hence, the seismometers must be calibrated either before leaving factory or in use, so as to check the parameters and the cha…     

宽频地震计及倾斜、重力仪对长周期波动信号的综合观测

报道了在武汉华中科技大学地震与固体潮试验站的同一观测平台上,用数字宽频地震计、倾斜仪及重力仪对长周期地震波动信号的综合观测结果,以及各观测的对比和分析。近3年来,不同的观测仪器同时观测到了几十个形态一致、信号较弱而且成分复杂、持续时间大多约为2——3天的异常波（震颤）。分析表明,这些异常震颤中的一部分由来自西太平洋进入中国大陆及近海的台风产生,其信号强弱主要与台风运动中心进入中国大陆近海后与观测点之间的距离,以及风速大小这两个因素密切关联。另外,还有一部分异常震颤信号的产生原因不明。频谱分析结果显示,与平常的背景噪声信号相比,异常震颤信号的成分较为丰富, 除了3——5 min周期的信号外,还含有20——30 min,甚至一小时以上的长周期信号。我们以多种观测仪、长时间的连续观测结果表明,这种震颤信号是真实的和普遍存在的。其产生原因和机制还有待更广泛和深入的研究。      

Joint observation of long period tremor signals with broadband seismometer,tiltmeter and gravimeter

We report here the observation result of joint observation of long period tremor signals with broadband seismome-ter,tiltmeter and gravimeter at the HUST(Huazhong University of Science and Technology)station.The observed data were compared and analyzed.Since 2005,the several tens of abnormal tremor signals which are weak,com-plex and duration of 2 to 3 days have been synchronously recorded by the different instruments.The tremor signals have the periodic domain in the range of 3 to 5 minutes,20 to 30 minutes and even more than 1 hour.The observa-tion shows such tremors are a physical existence.The analysis indicates that a part of the tremors caused by the typhoon from the western Pacific Ocean.These tremors have a close relationship with wind velocity of typhoon and distance between the typhoon center and the station.Except these,the cause of others is still unclear.     

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。     

宽频带流动地震台站中地震计浅井式安装研究

在井下地震观测中,各种地表背景噪声具有显著衰减作用,针对中国地震科学台阵现有大量非专用浅井式设计的Guralp CMG系列地震计,以及目前多个新获批项目在高背景噪声区域的观测需求,设计一种野外实用浅井观测方式,在北京国家地球观象台进行不同深度、不同井壁材质的观测对比实验,分析研究观测数据的背景噪声功率谱密度,结果表明,随着浅井深度的增加,地震背景噪声在垂直、水平向得到改善,改善程度随频率变化有所不同。分析认为,在华北现有地质环境下,6 m浅井是较为经济的观测方式,性价比高、占地小、施工简便,可用于后续多个项目的宽频带流动地震台阵观测。     

宽频地震仪发展现状及其在背景噪声成像中的应用

宽频地震仪及由其组成的宽频地震台网、流动式数字地震台阵是一种探测地球内部构造新技术,在研究方位各向异性、壳慢速度结构、天然地震观测等方面有广泛用途,是进行天然地震波速度成像和利用地震噪声成像探测地下精细结构的必需设备.本文主要介绍了宽频地震仪的特点和国内外的发展现状;详细总结了国外较成熟宽频地震仪的性能指标;分析了宽频地震仪适用于背景噪声成像法的原因;列举了其在背景噪声成像中的实际应用;简述了其结合接收函数法、波形反演法、层析成像法的应用;最后总结了宽频地震仪不足之处,并展望了其未来发展方向.