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第三章 工程地震勘探仪器设备简介2

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第三 工程 地震 勘探 仪器设备 简介
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本章针对工程与环境物探中最常用的仪器本章针对工程与环境物探中最常用的仪器本章针对工程与环境物探中最常用的仪器本章针对工程与环境物探中最常用的仪器————————工程地震仪及其工程地震仪及其工程地震仪及其工程地震仪及其辅助设备进行可详尽的描述,包括其功能原理及常用仪器及性能指辅助设备进行可详尽的描述,包括其功能原理及常用仪器及性能指辅助设备进行可详尽的描述,包括其功能原理及常用仪器及性能指辅助设备进行可详尽的描述,包括其功能原理及常用仪器及性能指标标标标等。等。等。等。第三章 地震仪是将埋置于介质表面的检波器所接收到的地震波信号进行放大,显示并记录下来的专门仪器,一般皆具有滤波,放大,模数转换以及数字记录和微机处理等功能。 震 仪的 方框 中所列仪器为外国厂家生产的主流仪器和部分国产仪器,从实际勘探考虑,目前对地震仪的要求主要有下述几点:①可选择、可扩展的仪器道数和激发方式。②较宽的通频带以及灵活多样的滤波方式。③采用瞬时浮点增益放大器的主放,前置放大倍数可选。④较大的动态范围,A/具有信号增强功能。⑤范围较广的采样率,即从级→s⑥灵活多样的存储、记录和显示方式。⑦带微机或微处理器及实时处理系统。⑧具有一机多用的性能。表 程 地震 仪的 技术 指标型号生产厂家道数增益(最大值)A/盘记录回放系统打印*”表示该仪器带微机及实时处理系统。中或井下以拾取大地振动的地震探测器或接收器,它实质是将机械振动转换为电信号的一种传感器。现代地震检波器几乎完全是动圈电磁式(用于陆地工作)和压电式(用于海洋和沼泽工作)的。这里只介绍接收纵波的垂直检波器。圈式地震检波器2.压电式检波器3.数检波器的特性参数主要有3个,即:1)阻尼系数h,它主要与机电耦合系数及阻抗有关,它决定了检波器固有振动的延续 5002)1202009012美国25,250,50,100,200(0公司12固定96024公司24固定10200,1/2,1,2,4国公司12,2448浮点1380典8浮点126位浮点放大12公司24固定120,1/2,1,2,4京水电物探研究所1动圈 式检 波器 的频 率特 性图 动圈 式检 波器 的频 率特 性时间。2)自然角频率,又称为固有频率。03)有效灵敏度a。上述三个参数分别与检波器弹簧的弹性系数,惯性体的质量、内阻及负载阻抗,机电耦合系数,摩擦系数等有关。2.频率特性在强迫振动的情况下,设地面位移为恒定的谐和振动,则定义动圈式检波器的复频率特性为检波器输出电压频谱与地面位移速度的频谱之比,并得到)(H(2/()(2022   )2/12222202 ]4)/[(|)(|  其相位特性为(]/(2[ 220   中,是互感系数,高截止角频率,为自u 0然角频率,实际工作中,主要根据工程勘探的目的和方法参照检波器的固有频率选择使用检波器。一般中浅层反射波法勘探选择使用中高频检波器,面波勘探使用4~100频检波器,当药量较小时,·5;当药量较大时,震波视周期或主频与药量的关系为: (* 12*越大,主频越低。由此可见,并非炸药量越大越好。一般中浅层勘探药量控制在几十克至1公斤以内为宜。实践表明:爆炸能量与介质之间的耦合关系影响波的能量,一般,耦合的越好,波的能量就越强;爆炸介质的性质对所激发的地震波的频率也有影响,在疏松岩土介质中激发时产生的振动频率低,在坚硬岩石中激发时得到的振动频率较高.在胶泥、泥岩中或潜水面下激发时得到的频率适中。由上可见,炸药量的多少,爆炸介质的岩性,药包形状及其与介质的耦合等因素,对地震波的形状、振幅以及频率等特征有重要影响。击震源2.落重法震源3.横向击板法震源44.电火花震源:5.电磁式激振器图 激 振器 产生 瑞雷 波原 理图在实际工作中,应根据勘探目的和方法的不同以及场地条件选择合适的震源,以获得最佳效果。对于横波勘探,除横向击板法震源外,炸药震源也是一种比较常用的震源,只是激发方式与激发此限于篇幅,不详细讨论。请查阅有关文献。设备
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