[實用新型]一種測試擺式傾斜儀傳遞函數和靈敏度的裝置

有效

• 申請號: 201220730069.6
• 申請日: 2012-12-26
• 公開（公告）號: CN203069192U
• 公開（公告）日: 2013-07-17
• 發明（設計）人: 李正媛;周云耀;陳志遙;馬武剛;吳濤;胡國慶;呂永清
• 申請（專利權）人: 中國地震局地震研究所
• 主分類號: G01C25/00
• 分類號: G01C25/00
• 代理公司: 武漢宇晨專利事務所 42001
• 代理人: 黃瑞棠

技術領域

本實用新型涉及地震觀測技術，尤其涉及一種測試擺式傾斜儀傳遞函數和靈敏度的裝置。

背景技術

我國地震形變觀測臺網自邢臺地震之后開始建立，目前已有數百套傾斜觀測儀器在臺網中運行。

實現高精度微形變觀測要求采用專用科學儀器和在特殊的山洞觀測環境，長期以來，對于這類觀測由于缺乏檢測技術，而以觀測到地球的固體潮汐形變（10^-7～10^-11）為儀器研制目標，以觀測資料的性能指標作為衡量儀器的標準，而未能準確給出儀器的基本性能指標。這種技術支撐條件的空白致使這類儀器的觀測量缺乏量值可比性，因此不能獲得真正的高精度地殼形變場時空過程規律。

擺式傾斜儀是一種測量傾斜的高精度儀器，它能測量固體潮汐和地殼形變，是用于地殼形變學科和地震學科測量的重要儀器之一。擺式傾斜儀由機械傳感器、電子電路和數據采集三個部分組成。其傳遞函數和靈敏度是傾斜儀最為重要的參數之一。為了測試這兩個參數，理論上可以使用階躍響應法、正弦波測試法和振動臺測試法等各種方法。但由于傾斜儀的觀測頻率特別低，信號周期特別長，正弦波測試法和振動臺測試法無法提供這樣的超長周期的驅動信號，因此階躍響應法是測試擺式傾斜儀傳遞函數以及靈敏度最為簡便有效的方法。

發明內容

本實用新型的目的在于克服現有技術存在的缺點和不足，提供一種測試擺式傾斜儀傳遞函數和靈敏度的裝置，從而獲取擺式傾斜儀的觀測頻率范圍和格值，進而使擺式傾斜儀的觀測結果與國家標準溯源。

本實用新型的目的是這樣實現的：

利用微位移裝置產生一個合適大小的階躍信號來推動傾斜平臺，來模擬擺式傾斜儀所觀測到的地面運動；由于階躍信號是一個連續頻譜的寬頻帶信號，可以激發儀器的頻率響應；通過記錄擺式傾斜儀在階躍信號作用下的響應曲線，擬合計算出儀器的傳遞函數；由于階躍信號的激勵，儀器隨之發生傾斜，擺式傾斜儀輸出量隨之變化，激光干涉儀則測定傾斜平臺的垂直位移變化，由此可計算擺式傾斜儀的靈敏度。

一、測試擺式傾斜儀傳遞函數和靈敏度的裝置（簡稱裝置）

本系統包括擺式傾斜儀、傾斜平臺、反射鏡、反射鏡支架、干涉鏡、微位移發生裝置、激光干涉儀底座和激光干涉儀；

在基巖的兩邊，設置有傾斜平臺和激光干涉儀底座；

傾斜平臺的下面設置有三個可調腳螺桿，其中兩個可調腳螺桿設置在基巖的上面，一個可調腳螺桿設置在微位移發生裝置的上面；

在傾斜平臺的上方設置有擺式傾斜儀和干涉鏡，反射鏡支架設置在基巖上，反射鏡設置在反射鏡支架上，反射鏡與干涉鏡在一條鉛垂線上；

激光干涉儀設置在激光干涉儀底座上，激光干涉儀的激光發射方向對準干涉鏡。

二、測試擺式傾斜儀傳遞函數和靈敏度的方法（簡稱方法）

本方法包括下列步驟：

①擺式傾斜儀實時采集地傾斜數據，激光干涉儀實時采集傾斜平臺垂直向相對位移；

②通過微位移發生裝置產生脈沖信號；

③傾斜平臺響應步驟②中的脈沖信號，產生傾斜量；

④擺式傾斜儀響應步驟③中傾斜量，輸出傾斜平臺的變化過程；

⑤激光干涉儀響應傾斜量后，輸出傾斜平臺垂直向的相對位移；

⑥分析擺式傾斜儀的數據，計算得出擺式傾斜儀的傳遞函數；

⑦分析激光干涉儀和擺式傾斜儀的數據，計算得出擺式傾斜儀的靈敏度。

本實用新型具有下列優點和積極效果：

①用激光干涉儀進行測試，精度高，可與國家標準傳遞；

②用階躍響應法測試傳遞函數，操作方便，測試效率高；

③適用于各類擺式傾斜儀。

附圖說明

圖1是本裝置的結構示意圖。

圖中：

0—基巖；

1—擺式傾斜儀；

2—傾斜平臺；

3—反射鏡；

4—反射鏡支架；

5—干涉鏡；

6—微位移發生裝置；

7—激光干涉儀底座；

8—激光干涉儀。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例詳細說明：

一、裝置

1、總體

如圖1，本裝置包括擺式傾斜儀1、傾斜平臺2、反射鏡3、反射鏡支架4、干涉鏡5、微位移發生裝置6、激光干涉儀底座7和激光干涉儀8；

在基巖0的兩邊，設置有傾斜平臺2和激光干涉儀底座7；

傾斜平臺2的下面設置有三個可調腳螺桿，其中兩個可調腳螺桿設置在基巖0的上面，一個可調腳螺桿設置在微位移發生裝置6的上面；