【doc】北京台网拾震器电压灵敏度标解析
北京台网拾震器电压灵敏度标解析
震,厦7
第15卷第4期
1994年8月
地震地磴观铡与研究
SEISMOLOGICALANDGE()MAGNETtC OBSERVATIONANDRESEARCH
V01.15.No.4
Aug.,1994
7(1,.
,北京台网拾震器电压灵敏度标定解析
范涛p-6
(中国北京100081国家地震局地球物理研究所)
拾震器的输出电压灵敏度.:是地震仪器的主要基车
参数
转速和进给参数表a氧化沟运行参数高温蒸汽处理医疗废物pid参数自整定算法口腔医院集中消毒供应
之一,它直接影响观测系统
放大率的准确性,进而影响数据处理的精度.近几年来,北京台网对安装在地面上的转
动型拾震器采用测定工作线圈电流常数尸.:以计算s,.的标定方法.已经标定了两次.每
次标定后根据晟新标定的.值,反推出该台站的y固定值,并及时进行技准,从而保证
了观测系统的标称放大率不固s,:的变化而变化.保持了准确和稳定. 最近2次标定的输出的电压灵敏度数据,再加上拾震器生产厂家标定的出厂数据,每
个拾震器已有3个s:数据.对各个台站的s,:数据进行比较和
分析
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,共有4种变化趋势.
(1)缓慢变小.有剌叭沟台,遵化台等,占标定台站的大多数.
(2)基本稳定.最近两次标定的.变化甚徽,如龙泉寺马道峪共两个台. (3)徐徐增大.只有周口店一个台.
(4)锯齿形陡变.有承德台,涿鹿台等少数台站.
根据拾震器机械结构,悬挂系统的弹性材料和磁锕的特性,喇叭沟台等台站的.:缓 慢衰减和龙泉寺台在最近几年的2次标定中基本稳定是正常的.周口店每2年徐徐增大
IV?s/m,其量甚小,可能反映磁钢或零点的徽弱变化,也可能是测量误差所致.而承德
台等少数台站的磁钢,线圈未被置换,弹性悬持系统也未重新装配的情况下,s.:值在几
年的短时间内忽大忽小,呈锯齿形状非线性变化是不正常的.特别是承德台在1989年l1
月及1991年l0月这两次标定的时间都是秋末冬初,气温差异不是很大.所以.温度影
响也不可能这样显着这就要分析影响测定精度的诸多因素,这些因素有:?拾震器固
有周期r的误差:在计算s.:的公式中包含着,而且还以平方出现,对固有周期为1 秒的短周期拾震器说来,在测定时,若有5的误差,即误差0.05秒,对.就会产生 10%的误差.而在测定,时,固秒
表
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精度(应采用I/100秒表)或技巧原因.出现0.05 秒的误差都是可能的.?拾震器零点的调节:拾震器的零点不但是准弹性悬挂系统在平
衡位置的标志,而且显示机械结构和电量输出的对称性.所以测定常数时每次测量是否
准确地调回零位,直接关系到给线圈输入的直流电流的大小与被测点真正偏转的角弧度
数,因之也就关系到测量数据的精度.?测量仪表的精度:测定尸,:时影响精度的仪表有
国家地震局地球物理研究所论着编号94A0028.
地震地磁观测与研究15卷
电流表和读数放大镜等必须使用0.5级,经过校准的满量程达500pA的电流表.读数
放大镜应选用能直接读出三位数(第四位估计)的为好.如果对电流表的精度心中无数?
又使用只能直接读一位数.估计第二位数的读数放大镜.那标定的精度就不知可否了?
空气阻尼变化的影响:拾震器常数和阻尼相关.地震仪器标定的实践证明.由于抬震器
总是存在着因为弹性部件的内摩擦和空气阻力而产生的总称谓之的空气阻尼.其大小能
影响周期及电流灵敏度.因之对.产生误差簧片,螺旋弹簧及其悬挂刀口;仪器机械 加工与装配工艺;磁钢的清洁度;在观测中途是否另行装配过,或调换过簧片及弹簧等,
都会使空气阻尼的大小发生变化?仪器室环境:仪器室的气流,湿度,粉尘和振动等,
都直接影响测量精度?测定技巧:用读数放大镜选取的测点的大小,放大镜中读数调
节线调回零位的精度;观测点至轴线距离测定的精度;连接电流表与线圈的导线的长短
和粗细,都与测定精度相关.特别是为使拾震器的准弹性系统偏转单位角弧度.要调控
给线圈输入的激励直流的大小.电流太小会增大测量数据的相对误差.电流太大,偏转
角会超出仪器的线性工作范围.其线性工作范围一般在30之内?温度对磁钢的影响:
温度能影响永磁的磁场强度,因而影响,的标定结果.根据磁学实验,温度越低,磁性 越强.温度越高,磁性越弱.若温度变化20c.磁场强度的变化最大可达4—5.所以 在不同季节里的不同温度的状态下标定可能会有不同的结果.特别是冬夏两季的
差
异可能更为明显.因而每次标定时应
记录
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仪器室的温度
由于存在以上影响标定精度的诸多因素.少数台站标定的s.值前后比较误差较大- 特别是出现的锯齿形非线性变化就可以得到解释了如承德台的拾震器曾经长期安装在
40m深的岩洞里(现已搬出),虽然温度基本不变.但是洞内极度潮湿,1989年标定时洞
内四壁和拾震器周身结满露水.线圈与磁钢的空气隙间也充满水珠,相互之间呈粘连状
态.激励重锤系统自由振荡不到三个周期就完全衰减回零+静止不动了-显示空气阻尼
极大,这必然降低其输出电压灵敏度.因而.值变小.有鉴于些,在1991年测定时将抬 震器搬出嗣外,清除水珠后在自由振荡衰减完全正常的状态下进行标定,这又使输出电
压灵敏度提高了.因之S.值又回升变大这两次测定的数据与仪器生产厂家测定的数据
相比较.就呈现锯齿形变化.
再如涿鹿地震台是建在一条山沟里,面积约l12"1之大,拾震器席地安装,又无照明 电,标定拾震器时只能敝开门户凭阳光
检测
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,这就极易受风的干扰.因而就难免影响标
定精度.
总之,几年来北京台网根据标定的.变化及时调整了进行系统标定的输入电压幅 度,保证了仪器标定放大倍数和系统频率特性的稳定与可靠,提高了台阿监测精度.
Theanalysisforcalibratingthevoltagesensitivityofseismicgeo—
phoneusedinBeijingnetwork
(InstituteofGeophysics,StateSei~ologicalBureau,Beijing?100081,China)
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