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地震前兆

VP 宽频带垂直摆倾斜仪

发布时间:2020年04月26日  浏览次数:2831次   来源:原创文章

 

一、仪器概况

VP型垂直摆倾斜仪用于测量地球内部运动引起的地面倾斜变化,是进行地震前兆观测的重要手段之一,由于测量灵敏度高达万分之一角秒,故可用于测量倾斜固体潮。

垂直摆倾斜仪利用摆的铅锤原理进行测量,摆由柔丝、摆杆和重块三部分组成。垂直摆在没有振动的条件下处于铅锤状态,当发生倾斜变化时,摆平衡位置发生变化,摆和支架间的相对位置发生变化,通过电位移传感器就可将摆的微小位移转换成电信号。由于地倾斜的相对变化量很少,摆的相对偏移量也很小,因此必须有一个高精度的数据采集系统来配合测量摆位置的变化。

 

二、主要技术指标

仪器主要技术指标如下:

仪器分辨力:优于0.0002角秒

频带宽度:6秒至直流

仪器量程:≥2"

三、仪器基本工作原理

宽频带倾斜仪采用摆的铅垂原理:摆体由柔丝、摆杆和重块三部分组成,摆在没有振动的条件下处于铅垂状态,当由于振动发生倾斜变化时,摆平衡位置发生变化,摆和支架之间的相对位置发生变化,电容式位移传感器的动片和定片之间的间距也相应的发生变化,通过传感器将这种变化转换成电信号。

在该电容测微器中,采用了三片式的差动位移传感器,它由三块金属板组成,中间的为活动板,两边的为固定板,装校时三者应严格保持平行。如图3所示。

图2  电容传感器示意图

由于动板离零位的距离与传感器的输出电压成正比,故由传感器的输出电压,就可以求出动板与零位的距离,即可根据输出电压的变化量,求出动板位移的变化量。

四、设备的科学性及创新性

宽频带倾斜仪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、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。

五、设备的应用部署情况

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、自2011年以来,在中国地震背景场探测项目、台网中心及省局年度地震前兆观测仪器更新改造项目中完成近百余套,目前设备性能稳定、运行正常,观测数据可靠。

2、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。

3、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。

下载:VP型宽频带倾斜仪产品资料