国产海底地震探测装备技术研发与应用

为研究深部壳幔结构、海底地震活动性和实现地震海啸预警,需要在海底布设海底地震仪开展地震观测。深海海底地震仪因涉及地震传感器、深水水听计、声学换能器与耐压封装等先进国际技术,中国高性能深海海底地震仪长期是空白。对此,中国科学院地质与地球物理研究所通过多年持续核心技术攻关和多次深海试验验证,解决了数字调零宽带地震传感技术、全海深陶瓷压电水听传感技术、软硬协同优化低功耗采集技术和万米高可靠性释放回收技术等关键技术难题,自主成功研发了包括便携式海底地震仪、宽频带海底地震仪与实时海底地震仪等系列海底地震探测装备(型号为IGG-OBS)。实验结果表明：自主研发的IGG-OBS仪器装备达国际先进水平;近年来在多个科考航次中发挥支撑作用,总计投放达1 400余台次,综合回收率大于90%;通过在洋中脊、海山、俯冲带等多种复杂海底区的实际观测,数据质量合格率>98%,具备复杂构造成像能力,已进入实质性应用阶段,为中国深海科考、大洋调查及近海灾害预警监测等提供了关键技术支撑。     

短周期地震计回转摆敏感元件优化设计与仿真

为拓展地震计有效频带范围,对回转摆进行理论分析,得出回转摆频率特性与敏感元件簧片尺寸计算公式。采用ANSYS仿真软件建立回转摆有限元仿真模型,对敏感元件进行模态和静态分析,并对敏感元件簧片尺寸进行优化设计。采用游击力锤激励法对优化前后的回转摆进行振动模态实验,测试结果表明回转摆模态频率误差在1. 01%以内,验证了优化回转摆仿真模型的合理性。采用正弦标定法测量优化前后地震计的频率特性,实验结果表明:相比于传统敏感元件地震计,优化后回转摆一阶与二阶固有频率差提高了22. 48%,地震计频带范围拓展了21. 42%,为地震计扩展频带范围提供了理论依据。     

信宜地震台观测窿道改造的防潮保温处理

在“十五”信宜地震台（以下简称“信宜台”）综合改造前,原观测窿道的防潮、保温功能差,难以满足甚宽频带数字地震仪（以下简称“测震仪”）,数字洞体摆倾斜仪（以下简称“倾斜仪”）对环境的要求,为此,对观测窿道进行了比较彻底的改造。但由于两套仪器对观测环境的要求各不相同,常规处理方法难以同时满足不同仪器对环境的要求。本文介绍了这种特殊情况下对观测环境的处理方法,确保在同一窿道内两套仪器的正常运行。     

淮北台伸缩应变仪NS分量趋势转折异常的调查与分析

2016年4月淮北台伸缩应变仪NS分量观测数据出现趋势转折异常变化,按照异常核实工作方案,针对观测系统工作状态、观测环境干扰源、气象干扰因素等开展实地调查和数据分析。结果表明,伸缩应变趋势转折变化为非地震异常,主要原因是仪器标定装置内存有异物而膨胀引起。     

瞬时浮点放大器增益决定电路的选择

<正> 在数字地震仪和其他要求测量信号动态范围很大的数字仪器中,可以采用能自动准确选择增益的瞬时浮点放大器。比如石油和煤田地震勘探中的地震信息,利用检波器所能接收到的信号,最小1μv,最大1V,其信号变化的动态范围高达120db。即使前置放大器设置36db 的固定增益,主放大器仍须84db 的可变增益,才能使信号不失真的进行放大。此外,这种可变     

振动速度传感器的动态性能改进的软件方法

以磁电式振动速度传感器的模型为基础,分析了传感器的动态性能,提出了一种利用现有磁电式振动速度传感器实现超低频振动测量的动态性能改进的软件补偿方法.其基本原理是基于零极点配置法构造出一个软件的补偿算法,并用数字滤波器实现,从而使磁电式振动速度传感器的输出信号经过运算后其动态性能得到改善,扩展了磁电式振动速度传感器的使用频带,这些在工程测试领域有重要的实用价值.     

热导式自动量热计的研制及其性能测试

1.按照Tian—Calvet量热计的基本原理,研制了一台“热导式自动量热计”.本文报导仪器的详细结构及其工作原理.2.用电能标定了量热计的“热量常数”K和“时间常数”τ:K=Q/A=W/△_0=(1.887±0.003)×10~(-3)卡/毫米~2τ=A/△_0=6.30±0.01分测试的结果证明,量热计的性能完全符合Tian氏方程的要求.由此可见,量热计的设计是正确的,结构是合理的,能够正常工作.3.量热计具有较高的灵敏度.对于10卡左右的热量,相应的峰面积约为5000平方毫米;0.01卡/秒左右的放热速度,相应的峰高约为60毫米.这样大的峰高和峰面积是可以准确测定的.测定值的相对误差不大于0.5％.4.测定了CO_2在KOH溶液中的克分子吸收热Q_p=27.0±0.3千卡/克分子,测定值的标准误差约为1％,并与文献值较好地符合.     

庐江地震台溶解气氢异常核实分析

气体观测作为一项成熟的地震地下流体前兆观测手段,在地震前后的前兆信息具有较高的科学价值。庐江台观测超过30年,积累的一定的经验以及异常识别方法。自2014年1月底溶解氢高值后,庐江台氢气处于波动变化状态,期间发生霍山Ms4.3级地震及长丰小震群,4月份仪器分子筛活化过程不稳定,数据波动较大更换活化柱后,氢气峰值分离正常,数据趋于平稳在正常范围内波动。该文从观测环境、观测条件、仪器性能等方面进行案例总结和讨论,总结出氢气观测中干扰因素的识别和排除。     

拓频地震数据在测井约束反演中应用的效果分析

地震资料的分辨率影响地震反演的储层预测精度。拓宽地震频带是地震反演工作之前的一个重要步骤。尝试子波压缩技术。该技术是在叠后地震资料上直接进行拓频,拓频处理后的地震数据频带比常规处理的地震数据带宽高出约20 hz,在此基础上综合利用测井资料的纵向分辨率和地震的横向采样点密集的优势,进行地震反演。经过3口校验井的检验,砂体预测结果吻合程度较高,说明拓频处理后的地震数据在一定程度上提高了地震分辨率。     

SZ-1测震数字钟

SZ—1测震数字钟是为开展地震速报工作而设计试制的一种多功能高精度仪器,由我校地球物理专业于1975年试制成功。它是与地震仪配套的时间服务系统,除能给地震仪以准确的时间信号外,还能测定地震波初动到达的时间、初动方向,并有初步判别地震与干     

408XL仪器USB Key的问题及排除方法

408XL地震数据采集系统是由法国引进的遥测地震仪。文章介绍了USB Key在物探408XL地震仪器上的使用USB Key的基本方法，以及在使用过程中出现的一些问题，针对出现的问题提出的解决方法。     

安徽省钻孔体应变数据异常浅析

钻孔体应变是通过地层内部应变状态依时间连续变化的精细观测,通过观测数据分析来掌握地震应变前兆的中期—短期—临震及震后调整的时空分布与发展变化的规律。本文分别选取合肥地震台、黄山地震台仪器均正常运行时间段的观测数据进行对比研究,利用线性平滑滤波方法及差分法求加速度方法分析体应变数据异常变化,从而得出相关前兆信息。     

CAD软件的数字地形构建技术研究

本文以主要研究如何在CAD软件中实现数字地形的构建。首先采集地形数据,然后对采集的散乱数据进行散乱点数据插值处理,编制产生地形谱的软件,自动生成地面谱文件,由软件直接读取,生产反映真实地域地形特征的数字地形。     

DS-4A地震计传递函数实测

地震计的特性是用传递函数来表达的,如果知道地震计的传递函数,就可以知道地震计的一切。作为设备使用者,他们关心的并不是地震计内部的结构如何,而是关心该设备的特性和基本参数。地震计参数的测定是为了正确描述传递函数各变量系数和常量项,而标定则是为了验证传递函数表达式的准确性和系统因外界环境和时间变化产生的偏差,并验证该系统是否工作在精度允许的范围之内。本文主要针对DS-4A型地震计的特性进行检测,以验证其传递函数表达式的准确性。     

HSC_1-2型船用pH计

本文介绍一种船用pH计。仪器的特点:精度高,误差≤0.02pH/3pH;温度自动补偿;具有斜率补偿,供二点定位测定用;定位范围宽(0—14pH);数字显示;附有水溶液温度指示值。也简介了仪器的电路原理。     

探空雷达最低工作仰角标定方法的初步研究

为实现探空雷达最低工作仰角的简单化标定,采用Microsoft Visual Studio 2010编程环境,结合SQL Server数据库实现对探空雷达最低工作仰角的数据处理。介绍了最低工作仰角的标定步骤,并以新疆阿克苏探空站测得的仰角数据为例,获得了基于MFC描点标定出的最低工作仰角值。同时,与台站通过人工描点方法标定出的最低工作仰角数据进行了对比分析,为今后实现探空雷达的全面自动化、精细化标定奠定基础。     

MP-1000-UM X-Y 型绘图仪的开发及在地球物理中的应用

作者在MP-1000-UM X-Y型绘图仪上进行了软件开发研究,先论述了用BASIC和FORTRAN两种常用的编程语言来调用绘图仪时的编程技术及注意事项,然后举了绘图仪在地球物理领域中的两个应用实例。①世界数字地震仪台网图的绘制。具体绘制时使用了三个数据文件:“mapr.dat“、“mapw_4.dat”及“maps.dat”。分别为纬度、地图和台站位置的数据文件。为使原图左下角的点为(1305,346)与绘图仪的坐标原点相对应,要在程序里从所有的数据中减去这个值,然后才能进行放大及移位等工作。有了这张图后,如果要分析某次地震,可以方便地从图中找出震中位置及台网中的地震台,算出或量出震中与各台的距离,进行各种分析。②对丽江地震永胜台南北向记录的频谱分析。程序是从数字化后的地震记录“seis.dat”文件中读取数字,并且对这些数据进行快速傅里叶变换,然后将计算结果写进数据文件‘end.dat’中,以便绘图使用。分别用程序绘制了地震记录的振幅谱和相位谱。在图中可以找出奈奎斯特频率,直观地看出振幅谱的峰值频率及频谱     

基于ADAMS的数字地形构建技术的研究

主要研究如何在大型动力学软件ADAMS中实现数字地形的构建.对采集的散乱数据进行散乱点数据插值处理,编制了产生地形谱的软件,自动生成ADAMS软件可接受的地面谱文件,由ADAMS直接读取,生成反映真实地域地形特征的数字地形.     

BOC信号通道零值精密测试方法

导航卫星导航信号发射通道的设备自身时延是星地组合时延的一个组成部分,在实际定位和授时应用中必须扣除,因此,卫星在地面测试中必须进行通道零值标定。通道的零值测试精度将直接影响用户的测距精度和时间传递精度。文中给出一种采用数字域部分相关处理技术的导航卫星BOC(binary offset carrier)信号发射通道零值测试方法,对BOC信号和导航卫星秒脉冲1PPS (1 Pulse Per Second)信号高速率同步采样,对BOC信号采样数据进行载波相位相关处理,积分时间低于一个伪随机码周期,处理后得到采样数据中伪随机码起始点,结合1PPS采样数据,计算得到BOC导航信号发射通道的零值。采样频率10 GHz时,提出测试方法的测量不确定度优于0.2 ns。     

基于最小二乘的MEVVA源产生的金属镍等离子发射谱线的单峰拟合

在MEVVA源产生金属等离子体的发射光谱诊断的过程中,需要用＂Plasus Specline＂光谱分析软件对光谱仪采集到的等离子体发射光谱数据进行标定.但是受光谱仪分辨率的限制,某些谱线虽然有较高的谱线强度,但是标定结果与实际情况不符或者是由于不存在明确的峰值波长而不能准确标定.为解决这个问题,本文根据最小二乘法的函数逼近原理,结合原子发射光谱的多普勒展宽和洛伦兹展宽机制,在只考虑一种展宽机制的前提下,分别用高斯线型和洛伦兹线型两种轮廓函数对以上2种谱线进行函数逼近,即对光谱仪采集到的发射光谱数据点进行单峰拟合.用逼近函数的中心波长作为该谱线的波长并用分析软件对其进行标定,从而实现用＂Plasus Specline＂软件对光谱仪采集光谱信号中每一条谱线的准确标定.在函数逼近的过程中,分别采用改进后的牛顿迭代法、变量轮换法和模式搜索法3种优化方法求解逼近函数,并对这3种方法的优化效果进行比较.