[實用新型]深井寬頻地震儀

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200920003721.2
• 申請日: 2009-01-22
• 公開（公告）號: CN201340456Y
• 公開（公告）日: 2009-11-04
• 發(fā)明（設計）人: 朱小毅;薛兵;莊燦濤;婁文宇;葉鵬;林湛;崔瑞蘭;李建飛;于偉;楊桂存
• 申請（專利權）人: 北京港震機電技術有限公司
• 主分類號: G01V1/18
• 分類號: G01V1/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型屬于深井地震觀測用裝置技術領域，具體的涉及一種深井寬頻地震儀。

背景技術

地球科學是以觀測為基礎的多學科綜合科學，如何提高觀測的信噪比始終是觀測研究中最重要的課題。在工業(yè)化、城市化、現(xiàn)代化高度發(fā)展的今天，各種交通、工業(yè)等人為噪聲，加上地球的表面效應，嚴重干擾了傳統(tǒng)地面地震與地球物理觀測的結果，使微小地震和來自地下微弱的地球物理信息混雜在高噪聲背景下無法辨認和識別，為了盡可能地排除地面噪聲干擾的影響，提高觀測的信噪比，近年來國外地震觀測臺站開始從地面向地下深井發(fā)展，建立了大量深井觀測臺站并組成了深井觀測臺網(wǎng)。

“地震之國”日本在1980年前后啟動深井地震觀測，到2000年已有22所深井觀測臺站，安裝了寬頻帶地震儀、磁力儀、傾斜儀、溫度計、應變儀等儀器實現(xiàn)綜合觀測并建成了深井觀測臺網(wǎng)，取得了僅有地面觀測臺網(wǎng)無法得到的高精度、高信噪比的地震觀測材料，直接推動了該地區(qū)巖石圈板塊構造、運動特征及地震預報等方面的研究。由于井下觀測具有深遠的科學意義，自20世紀90年代以來，美國、德國、荷蘭等國相繼建立了井下長期觀測臺站，我國自90年代后期才開始進行相關井下儀器的研制，研制出井下短周期地震計，陸續(xù)在首都圈和“十五”區(qū)域臺網(wǎng)的部分臺站運行，取得了一定的觀測數(shù)據(jù)和研究成果。

在觀測儀器方面，我國比較成熟的井下短周期地震計都采用動圈換能技術，觀測頻帶為2s-50Hz，動態(tài)范圍大于120dB，功耗為0.6W；在“十五”區(qū)域臺網(wǎng)設備招標入圍的井下寬帶地震計國內(nèi)入圍儀器的技術指標為：采用電磁換能電子反饋技術，觀測頻帶為20s-30Hz，動態(tài)范圍大于120dB，功耗為0.6W，擺錘裝有零位監(jiān)視及遙控調(diào)零裝置。

國際上的井下寬帶地震計的代表產(chǎn)品有CMG-3ESPCP和KS-2000BH，CMG-3ESPCP的技術指標為：60s-50Hz，動態(tài)范圍大于140dB，功耗約為1W：KS-2000BH的技術指標為：120s-50Hz，動態(tài)范圍大于140dB，功耗不詳，手動調(diào)零。國外儀器的成本相對昂貴，接口規(guī)范與國內(nèi)不同，而且設備輸出都是模擬信號，不便于進一步集成開展井下綜合觀測。由此可見，我國井下觀測儀器的技術指標遠遠落后于國外的儀器。

實用新型內(nèi)容

本實用新型提供了一種適用于井下觀測的一體化三分向?qū)掝l帶反饋地震數(shù)據(jù)的深井寬頻地震儀，其結構布局合理，能夠提高微弱信號識別能力，降低地震儀的運行噪音，提高地震儀的分辨率。

本實用新型所采用的技術方案如下：

一種深井寬頻地震儀，應用于地震觀測井中，包括一殼體，其特征在于所述地震儀還包括三分向地震傳感器主體及相應的反饋及數(shù)據(jù)采集電路單元，包括兩個水平向機械傳感器和一垂直向機械傳感器，所述該三個機械傳感器正交的垂直組裝在所述殼體內(nèi)。

具體的講，所述殼體為一封閉的筒體，其上部設置端蓋，下部設置穩(wěn)定地震儀的底座。

所述兩個水平機械傳感器為水平東西向機械傳感器和水平南北向機械傳感器；所述三個機械傳感器分別排布在所述殼體內(nèi)部的三個擺倉內(nèi)。

所述殼體內(nèi)的擺倉上部設置有電機倉和電路倉，電機倉內(nèi)固定設置有機械傳感器的開鎖擺和調(diào)零電機，所述電路倉內(nèi)固定設置電子電路板。

所述開鎖擺連接一自動控制電路，該自動控制電路控制所述機械傳感器實現(xiàn)開鎖擺動作。

所述水平向機械傳感器包括水平向擺體，該水平向擺體采用花園門懸掛結構設置；所述垂直向機械傳感器采用葉片簧懸掛結構設置。

所述機械傳感器包括擺體、差分電容位移換能器、線圈磁體機構、反饋網(wǎng)絡及信號調(diào)制轉(zhuǎn)換單元，該反饋網(wǎng)絡由電容分微分支路、比例支路和積分支路組成；所述擺體由差分電容位移換能器測量；信號調(diào)制轉(zhuǎn)換單元將反饋網(wǎng)絡輸出的模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號進行輸出。

所述地震儀還包括阻隔與地震儀連接的上部電纜干擾的壓力解除器。

所述地震儀還包括使水平向機械傳感器能正確處于地理正南北和東西方向的引向器。

所述地震儀還包括一將地震儀豎直扶正于地震觀測井中央的扶正器，該扶正器安裝在所述殼體的上端。