式中"8" 为振动物体的绝对位移’85 为惯性 体 的 绝 对位移’89 为惯性体与 振 动 体 #即 检 波 器 壳 体$之 间 的相对位移’5 为惯性体 的 质 量’7 为 惯 性 体 的 阻 尼 系数’, 为惯性体的弹性系数&
图 !! 电 磁 感 应 式 检 波 器 的 幅 频 特 性 曲 线
目前的电磁感应式检波器可以看作是由质量体 5%弹簧, 和 阻 尼7 构 成 的 单 自 由 度 振 动 系 统& 其 典型结构如图 % 所 示"它 主 要 由 线 架%悬 浮 弹 簧%磁 钢 %磁 靴 及 弹 簧 片 组 成 & 线 圈 通 过 弹 簧 片 或 悬 浮 弹 簧 与外壳相连"且位于磁钢与外 壳 间 的 磁 场 之 中"构 成 与磁钢%外壳作相对运动的惯性体"外壳与大地耦合&
从特 性 曲 线 图 中 可 以 看 出!检 波 器 的 固 有 频 率 :" 是个分界点$
# 当振动频 率 低 于 检 波 器 的 固 有 频 率 :" 时! 传感器的灵敏度随 频 率 减 少 而 快 速 下 降 %速 度 型 检 波 器 以%!2T&/8:衰 减 !加 速 度 型 检 波 器 按%H2T&/8: 衰 减 ’(
!H !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!物!探!装!备
!""# 年
来 计 算 的 !其 特 性 曲 线 如 图 !"图 ’"图 # 所 示 #
图 ’! 速 度 型 和 加 速 度 型 检 波 器 的 幅 频 特 性 曲 线
图 #! 磁 感 应 式 检 波 器 的 相 位 响 应 特 性 曲 线
!!地震检波器是野外地震数据采集最为关键的设备之一"其性能直接关系到 采 集 数 据 的 质 量 及 地 质 效 果"因 此" 地震检波器的技术和应用一直倍受广 大 物 探 工 作 者 的 关 注% 目 前"地 震 勘 探 检 波 器 种 类 繁 多 且 技 术 特 性 参 差 不 齐"这就给地震检波器的选型和应用带来了不便"甚至使人们产生认识误区%本 文 从 地 震 检 波 器 的 原 理 出 发"通 过 对地震检波器技术参数的论述和各种检波器性能指 标 的 对 比 分 析"对 地 震 检 波 器 的 综 合 技 术 进 行 了 探 讨 和 研 究 " 并在此基础上就地震检波器的选型和应用提出了独特的认识与建议%
F8>G1@:?!.,4.;485,/<@/-,"-6:10,30,91,-8A"2454:675,/<@/-,"24.:/0:4/-" .,-.4:4[4:A" 26;<4-5
引!!言
随着 地 球 物 理 勘 探 技 术 的 发 展"特 别 是 高 分 辨 率勘探的深入"对地 震 数 据 采 集 的 精 度 和 质 量 要 求 也越来越高"即要 求 采 集 数 据 具 有 宽 频&高 保 真&高 信 噪 比 &高 动 态 "以 便 更 好 地 识 别 岩 性 &流 体 &裂 缝 油 藏"以及改进油藏 定 位&储 集 特 征&油 藏 连 通 性 的 描 述和提高采收率等%作为野外数据采集最关键的部 件之一的地震检波 器"其 性 能 直 接 关 系 到 采 集 数 据 的质量和地质效果"因 此 倍 受 广 大 物 探 工 作 者 的 关 注%为了满足数据 采 集 的 要 求"地 震 检 波 器 制 造 厂
江汉石油学院 &总 工 程 师 %
仪
器专
业
"一
直
从
事
地
球物
理
勘
探
装
备
的研
究
和
技
术
服
务及
技
!第%#卷!第%期!!!!!!!!!!!!罗福龙 等!地震检波器技术及应用
!M!
有效波的频率 范 围 一 般 在 ""$""PQ之 间"并 要 求 传感器在此频率范 围 内 对 振 动 的 响 应 #包 括 相 位 和 振 幅 响 应 $是 线 性 %稳 定 的 &
$ 当振动频 率 高 于 传 感 器 的 固 有 频 率 :" 时! 速度型检波器的输 出 电 压 灵 敏 度 接 近 为 常 数!而 加 速 度 型 检 波 器 以 &2T&/8:增 加 # 超 级 检 波 器 %高 精 度 检 波 器 ’
目前万!勘方探数市据场 上 应 用 的 超 级 检 波 器 的 原 理 和
!!""# 年 $ 月 ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! 物 ! 探 ! 装 ! 备
第 %# 卷 ! 第 % 期
地震检波器技术及应用
罗福龙"!易碧金!罗兰兵
!东方地球物理公司"河北涿州 "Leabharlann !M#"#摘!!!要
罗 福 龙 "易 碧 金 "罗 兰 兵 $地 震 检 波 器 技 术 及 应 用 $物 探 装 备 "%&&’"(’!(#$H!(I
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图 $! 涡 流 检 波 器 结 构 及 工 作 原 理 示 意 图
涡流具有双重功能! %>对 惯 性 体 的 运 动 提 供 阻 尼 ’ !>产 生 次 磁 场 使 线 圈 切 割 磁 力 线 "进 而 在 线 圈 中产生感生电动势& 此时"感 生 电 动 势 的 大 小 与 振 动 激 励 信 号 的 加 速 度 成 正 比 "因 此 "这 种 结 构 的 检 波 器 也 被 称 为 常 规 加速度检波器& 常 规 检 波 器 #包 括 速 度 型 和 加 速 度 型 检 波 器 $频 率特性%相位特性是 以 检 波 器 外 壳 运 动 的 速 度 振 幅
地震检波器原理和特性
地震检波器是一种将地面振动转变为电信号的 传感器"或者说地震 检 波 器 是 将 机 械 能 转 化 为 电 能 的能量转换装置%常规反射地震勘探中接收的地震
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罗 术
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业 专
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家和使用单位不断 地 对 检 波 器 进 行 开 发&研 究 和 探 索"以至于目前勘探 市 场 上 地 震 检 波 器 种 类 !型 号# 越 来 越 多 "但 其 应 用 效 果 却 并 不 如 人 所 愿 "相 反 还 在 一定程度上给施工和管理带来了许多不便%因此" 正确认识和掌握地震检波器技术对更有效地应用地 震 检 波 器 "提 高 勘 探 精 度 和 效 果 等 都 是 十 分 必 要 的 %
目 前 "勘 探 市 场 上 使 用 的 检 波 器 种 类 繁 多 "特 别 是用于不同 勘 探 目 的 的 地 震 检 波 器 串"其 外 形%规 格 %型 号 等 更 是 不 胜 枚 举 & 但 是 "按 工 作 原 理 主 要 可 以 分 为 电 磁 感 应 式 %压 电 陶 瓷 式 %微 电 子 机 械 及 光 纤 等 "目 前 应 用 最 多 %最 普 及 的 是 电 磁 感 应 结 构 式 检 波 器&为了更好地认 识 地 震 检 波 器 特 性"有 必 要 了 解 如下几种目前常用检波器的原理和特性& 电磁感应式检波器
图 %! 电 磁 感 应 式 检 波 器 结 构 示 意 图
当震 源 激 发 时"地 面 与 检 波 器 壳 体 一 起 产 生 相 同的振动"由于质量 体 的 惯 性 使 线 圈 与 磁 钢 产 生 相 对 运 动 "线 圈 切 割 磁 力 线 产 生 感 应 电 动 势 "其 电 压 的 大小取决于运动的 速 度"因 此 这 种 检 波 器 也 叫 速 度 型检波 器& 其 幅 频 特 性 曲 线 如 图 ! 所 示& 其 振 动 #位 移 $关 系 的 微 分 方 程 如 下
关键词!地震检波器!自然频率!数字检波器!畸变!灵敏度!阻尼
)*#+,)-+ J61K6A102".5*5L50"J61J/0M50$+<8=8N<01A12>/0:/CCA5N/=51019=<8?85?O5N281C<108$"DE" %&&’"(’!(#$H!(I
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