[發(fā)明專利]陣列式電化學(xué)反饋地震計(jì)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610882711.5
• 申請日: 2016-10-10
• 公開（公告）號: CN106526659B
• 公開（公告）日: 2018-08-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊大鵬;孫語濃;周曉華;冷云峰
• 申請（專利權(quán)）人: 吉林大學(xué)
• 主分類號: G01V1/18
• 分類號: G01V1/18
• 代理公司: 吉林長春新紀(jì)元專利代理有限責(zé)任公司 22100
• 代理人: 王怡敏

1.一種陣列式電化學(xué)反饋地震計(jì)，包括電化學(xué)換能陣列（1）、多流道腔體（2）、敏感液體、彈性密封膜、電路系統(tǒng)及反饋電機(jī)，其特征在于：電化學(xué)換能陣列（1）、多流道腔體（2）及彈性密封膜構(gòu)成封閉腔體，敏感液體置于所述封閉腔體內(nèi)部，電化學(xué)換能陣列（1）經(jīng)電路系統(tǒng)輸出三個(gè)彼此正交的單分量平動及二分量轉(zhuǎn)動地震信號，反饋電機(jī)在電路系統(tǒng)的作用下對地震計(jì)進(jìn)行反饋力輸出，實(shí)現(xiàn)地震計(jì)平動信號的指標(biāo)調(diào)整及傾角校正；

所述的電路系統(tǒng)包含電化學(xué)換能陣列的檢測電路、處理檢測電路輸出信號的運(yùn)算電路、調(diào)整地震計(jì)輸出的控制電路；

所述的運(yùn)算電路包括對檢測電路輸出的多個(gè)信號進(jìn)行加求和平均運(yùn)算以獲得單分量平動地震信號輸出，對檢測電路輸出信號進(jìn)行的做差除以彼此距離運(yùn)算以獲得二分量轉(zhuǎn)動地震信號輸出；對二分量轉(zhuǎn)動信號輸出進(jìn)行矢量求和、積分以獲得地震計(jì)的傾角信號；

所述的控制電路包括力平衡反饋控制電路及傾角校正電路，反饋電機(jī)經(jīng)力平衡反饋控制電路對平動信號輸出進(jìn)行力反饋控制以擴(kuò)展地震計(jì)的動態(tài)范圍及頻帶寬度；反饋電機(jī)經(jīng)傾角校正電路對地震計(jì)傾角信號進(jìn)行力反饋控制以校正地震計(jì)的單分量平動信號；

H₁、H₂及H₆與現(xiàn)有電化學(xué)反饋地震計(jì)的對應(yīng)位置傳遞函數(shù)相同，H₃、H₄及H₅函數(shù)如下：

H₃為單分量平動及二分量轉(zhuǎn)動運(yùn)算函數(shù)：

；

H₄為轉(zhuǎn)動速度矢量求和積分函數(shù)：

H₅為轉(zhuǎn)動角度輸出的反饋傳遞函數(shù)：

；

其中，r為相對位置的兩個(gè)換能單元間距；t₁、t₂積分函數(shù)的開始及結(jié)束時(shí)間；m為質(zhì)量體的質(zhì)量；K為反饋電機(jī)的力常數(shù)；

將轉(zhuǎn)動角度信號作為計(jì)算余弦函數(shù)電路的輸入信號，經(jīng)過比例運(yùn)算電路獲得轉(zhuǎn)動信號輸出的反饋信號，平動信號經(jīng)過PID控制電路的輸出與轉(zhuǎn)動信號獲得的反饋信號作為校正后的平動信號，電壓輸出與反饋電機(jī)相連，電機(jī)輸出力即為反饋平衡力。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陣列式電化學(xué)反饋地震計(jì)，其特征在于：所述的電化學(xué)換能陣列（1）由一個(gè)以上平面陣列排列的電化學(xué)換能單元組成，多流道腔體（2）內(nèi)設(shè)有與電化學(xué)換能單元相對應(yīng)的流道。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陣列式電化學(xué)反饋地震計(jì)，其特征在于：所述的多流道腔體（2）內(nèi)設(shè)有與電化學(xué)換能陣列（1）相對應(yīng)的多個(gè)流道，流道兩端彼此連通，并通過彈性密封膜密封。