常规地震检波器测试方法研究

常规地震检波器测试方法研究

论文摘要

地震检波器是地震仪野外数据采集的关键部件,其性能直接影响整台地震仪的性能。地震检波器是依据法拉第电磁感应定律实现将机械信号转换为电信号的装置,以最大的逼真度产生地面运动垂直分量的电模拟。本论文主要对检波器的阻尼系数、假频和并联电阻三个技术指标进行测试研究。本文根据地震检波器的内部结构和工作原理,建立和求解地震检波器的运动方程,导出地震检波器的固有振动和强迫振动,从动力学及电磁学角度对地震检波器阻尼系数、自然频率及灵敏度的计算结果进行详细的数学推导。分析地震检波器阻尼系数的测试方法。通过实验验证,微小的改变地震检波器阻尼系数第二波峰峰值电压,对测试结果造成的影响。已知地震检波器阻尼系数的测定方程为二阶欠阻尼系统,借鉴王永等《测定欠阻尼系统阻尼比的一种方法》文章中,利用衰减波形的第一周期及第二周期波形面积之比来测定地震检波器的阻尼系数的方法,进行相关的数学推导,结合实验数据证明此方法也可用来求地震检波器的阻尼系数。与第一第二峰值电压比求阻尼系数相比,有更好的抗干扰能力。针对地震检波器的假频,使用水平振动台测试时,可增加一个倾角传感器,来观察检波器内部弹簧振子的偏移角度,证明方法的可行性。选取不同型号的检波器,改变并联电阻阻值,通过实验验证并联电阻后,对地震检波器相关参数测试结果的影响。

论文目录

  • 摘要
  • abstract
  • 第一章 绪论
  •   1.1 研究的目的与意义
  •   1.2 常规地震检波器测试方法国内外现状
  •     1.2.1 国外地震检波器测试现状
  •     1.2.2 国内地震检波器测试现状
  •     1.2.3 国内外检波器测试方法研究趋势
  •   1.3 常规地震检波器参数及其测试方法
  •     1.3.1 常规地震检波器主要参数
  •     1.3.2 常规地震检波器参数测试方法
  •   1.4 本文内容结构
  • 第二章 常规地震检波器的原理
  •   2.1 地震检波器运动方程建立的思路
  •   2.2 地震检波器的阻尼系数
  •   2.3 地震检波器的自然频率
  •     2.3.1 无阻尼系统的自由振动
  •     2.3.2 有阻尼系统的衰减振动
  •   2.4 地震检波器的灵敏度
  •   2.5 地震检波器的幅频特性和相频特性
  •   2.6 本章小结
  • 第三章 常规地震检波器阻尼系数测试方法研究
  •   3.1 常规地震检波器阻尼系数原理分析
  •     3.1.1 地震检波器阻尼系数传统测试方法
  •     3.1.2 传统测试方法缺陷分析
  •     3.1.3 分析“毛刺”对阻尼系数的影响
  •   3.2 地震检波器阻尼系数测试方法分析及改进
  •     3.2.1 阻尼系数测试方法分析
  •     3.2.2 现有阻尼系数测试方法改进
  •     3.2.3 新的改进阻尼系数测试方法的提出
  •   3.3 新的改进阻尼系数测试方法实验
  •   3.4 本章总结
  • 第四章 常规地震检波器假频测试方法研究
  •   4.1 地震检波器假频产生原理分析
  •   4.2 地震检波器测试假频的方法
  •     4.2.1 假频运动方程的建立
  •     4.2.2 现有假频测试方法
  •     4.2.3 现有假频测试方法试验分析
  •   4.3 水平振动台测假频方法改进
  •     4.3.1 倾角传感器的原理
  •     4.3.2 常规地震检波器测假频内部受力分析
  •     4.3.3 水平振动台改进方法原理分析
  •   4.4 本章小结
  • 第五章 并联电阻值对地震检波器参数的影响
  •   5.1 常规地震检波器并联电阻的原理
  •   5.2 实验仪器与测试步骤
  •     5.2.1 实验室检波器测试设备介绍
  •     5.2.2 实验测试步骤
  •   5.3 并联电阻实验测试分析
  •   5.4 本章小结
  • 第六章 总结与展望
  •   6.1 总结
  •   6.2 课题展望
  • 致谢
  • 参考文献
  • 读硕士学位期间发表的论文
  • 文章来源

    类型: 硕士论文

    作者: 刘岩

    导师: 肖忠祥

    关键词: 地震检波器,阻尼系数,假频,并联电阻

    来源: 西安石油大学

    年度: 2019

    分类: 基础科学

    专业: 地质学,地球物理学

    单位: 西安石油大学

    分类号: P631.436

    总页数: 58

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