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VP型宽频带垂直摆倾斜仪
发布时间:2017-09-06发布人:浏览人数:

VP型宽频带垂直摆倾斜仪

一、概况

1,研制成功目前国内唯一的宽频带垂直摆倾斜仪。

垂直摆倾斜仪是用来检测地倾斜变化的(固体潮)形变仪器。本成果所涉及VP型垂直摆倾斜仪简介如下:

VP型垂直摆倾斜仪由垂直摆机构,电源系统,信号处理系统,数据采集系统的四个部分构成。垂直摆及实物图如下图所示:

仪器原理结构图

仪器台站应用现场

信号处理系统主要有振荡电路,放大电路,整形电路,同步检波电路和低通滤波电路构成。数据采集系统采用基于ARM9处理器的新型数据采集系统。

2,采用新材料,新工艺和新的电子技术,使VP宽频带倾斜仪在自动化程度,观测精度,环境适应性等方面较传统地形变观测仪器有了显著的提高。

3,配备完整的自行开发的自校准装置,弥补了地形变仪器在传递函数等仪器参数测试方法上的不足。如下图:

研发的配套仪器测试装置及现场

二、成果的科学性及创新性

宽频带倾斜仪不仅能记录清晰的固体潮,还能记录数分钟到数秒周期的较高频地动信号;观测精度不低于台网现有的地倾斜仪器;能记录到临近小震,且地震记录幅度明显比较大;可记录到热带气旋引起的曲线加粗、抖动等信号,大大丰富了观测信息;部分试验仪器记录到了地震前微弱的非台风频段的异常情况(曲线变粗、波动、震颤)。

(1)宽频带倾斜仪通过采用高精度比例放大、稳幅方波振荡、新型同步检波等独特的电路设计,不仅减小仪器噪声、有效扩展仪器观测频带,而且使仪器具有高灵敏度、高增益稳定性和良好格值稳定性的特点。

(2)宽频带倾斜仪采用可以远程遥控的自动调零装置,提高了仪器的调零精度,消除了人工调零对仪器的干扰,保证了观测数据的连续性和完整型。

(3)在宽频带重力仪弹簧研制中,通过自行设计的真空热处理工艺对弹簧进行定型处理,解决了重力仪弹性系统重要组成部分、也是决定仪器性能的关键因素——弹簧加工问题。

(4)宽频带重力仪采用低噪声传感器和电路参数的优化设计,提高了仪器的增益稳定性。

主要技术指标:仪器分辨力:0.001ard.s

位移传感器精度:0.0001um

频带宽度为2s至直流

仪器量程:

000mv

仪器日漂移:

ard.s

仪器摆长:120mm

摆重:400g

自振周期:0.6s

三、成果的应用部署情况

本成果目前主要用于地倾斜检测及科学研究领域,包括国家地震台网中心、各省地震局地震监测中心、各个学术科研机构等。

1、2011年在中国地震背景场探测项目(形变及重力设备)的采购招标中,VP型宽频带倾斜仪中标第一包“宽频带倾斜仪(仅限国产设备)”,目前已经签订采购合同仪器10套(140万元);

2、VP型宽频带倾斜仪已用于2012年度地震前兆观测仪器更新改造计划实施,签订合同8套(112万元);

3、项目试验观测数据已应用于中国地震局地震监测系统运维任务“形变高频观测对比”研究中。

4、应用在武汉大学测绘学院、北京长城计量测试技术研究所等科研院所。

四、应用前景分析和推广部署方案

1,缝合了测震计和传统形变观测仪器之间的频带空区,既能记录倾斜固体潮扮演形变仪器的角色,又能记录地震信息部分扮演地震计的角色,因此具有良好的应用前景。

2,鉴于目前国内用于VP型宽频带垂直摆倾斜仪安装的洞体条件原来越少,成果拟进一步发展,向地下深井和深埋的安装方式转变。