用标定方法检测地震计的异常状态-论文.pdf

《用标定方法检测地震计的异常状态-论文.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第3期(总第159期)山西地震No．32014年9月EARTHQUAKERESEARCHINSHANXISep．·技术交流·文章编号：1000—6265(2014)03—0034—04用标定方法检测地震计的异常状态张明，俞铁宏，刘洋君，李俊(浙江省地震局，浙江杭州310013)摘要：以浙江省测震台网部分台站地震计为研究对象，选取一定时间窗口对阶跃标定波形进行计算，得出地震计在该时段内的周期和阻尼变化情况。结合台网台站运行维护工作，经过统计分析，表明利用此方法能够在一定程度上反映出台站地震计运行的

2、异常状态。关键词：地震计；标定；周期；阻尼中图分类号：P315．62文献标志码：A从式(2)得出：0引言。s一。(3)随着“九五”“十五”数字地震台网项目的陆续完成，浙江测震台网已正式运行台站24个，基本实现了用以10为底的对数计算，引入全省台站的数字化和网络化布局。因此，如何利用日lo=lgv=Alge。(4)常台站地震计定期的标定数据来反映台站地震计的运得出地震计系统的阻尼为：行状态，成为台网运行维护的一项重要工作。D：。(5)地震计是地震观测系统的主要组成设备，其运行状态的好坏直接影响到整

3、个地震观测网产出数据的可从图1阶跃函数标定波形看出，随着阻尼的变大，靠性。一般情况下，地震计由于安装的场地环境不同Y。值在变小。在数字地震波形记录上，可以比较准确及自身硬件老化等原因，在运行一段时间后，与出厂时地测量Y和Y值，并计算出阻尼值D。的标称参数值相比，会有一定程度的变化。文章主要通过对各台站地震计阶跃函数标定结果的统计分析，反映地震计在台站的运行是否存在异常状态。1地震计周期和阻尼的测定原理1．1地震计阻尼常数的测定原理地震计阻尼常数的测定是运用地震计的阶跃函数标定记录波形，通过测量阶

4、跃标定波形的幅度来计算地震计的阻尼。由地震计摆体的衰减过程可以知道，摆体自由衰减震动的幅度Y和系统的阻尼D的关系，可以用半个周期(Tl／2时间)中2个相邻的振幅比来表示：图1跃阶标定响应图gig．1Responseofthestepstimuluscalibrationn=：=—一exp(7c——)，(1)yk+~／1一D；1．2地震计周期的测定原理式中：Y是自由衰减振动第k个峰值幅度，Y+是第地震计周期分为工作周期和固有周期(自振周+1个峰值幅度。为了便于计算，做如下变换：n期)，工作周期的测

5、定可以采取直接测量T的周期，===lnv=丌—兰=。(2)如图1所示。从摆的运动方程可以知道衰减振动的阻~／1一D尼D<1，衰减运动的周期是：收稿日期：2014—01—05第一作者简介：张明(1981一)，男，黑龙江省牡丹江人。2005年毕业于哈尔滨理工大学，工程师。2014年9月张明等：用标定方法检测地震计的异常状态2．2台站地震计标定计算结果统计分析T一而一而’使用北京港震公司EDAS-24IP数据采集器配套TsT1~／1一D；，(6)的EDAS—IP—SMS2OO6软件，对表1各台站进行阶

6、跃式中：T一27c／∞，是摆的固有周期。从式(6)可以看函数标定，通过EDSP—ICHECK软件对标定波形数到，有阻尼衰减运动的周期T要比摆的固有周期(自据进行计算，得出各台站地震计的周期和阻尼值，台站振周期)大，即在OdD<1时，T】>Ts。只有当D一地震计周期、阻尼变化情况及地震计维护情况统计如0时，摆的自由振动才是没有衰减的，即T一Ts。所第36页表2所示。以，可通过测量有阻尼衰减运动的周期，用上述公式计从台站地震计的周期和阻尼年变化曲线图，可以算出摆的固有周期。看出台站地震计全年的整体运

7、行情况。下面对部分具有代表性的、地震计存在异常的台站进行分析说明(见2台站地震计周期、阻尼的变化统计和分析第36页图2～图3、第37页图4)。2．1台站资料选取由图2可以看出，杭州台BBVS一60宽频带地震计浙江省数字测震台网目前使用5种地震计，其中东西向周期值和阻尼值从2011年9月开始出现异常，包括短周期、长周期和甚长周期地震计。选取23个台2012年4月更换地震计时，周期变化率达到9．98％，站从2010年1月至2012年12月的阶跃函数标定波超出了规范要求范围，其他时间段运行较稳定。期间

8、，形数据进行处理，各台站仪器安装场地类型和仪器配工作人员试图多次对地震计进行远程调零，仍无法解置如表1所示。决，返厂维修后发现故障原因是由于该地震计簧片老化和东西向调零马达卡死导致。通过与厂家的后续沟表1选取台站基本情况表通了解到，BBVS-60宽频带地震计由于观测频带和工Table1Basicconditionsofthestationsselected艺等原因，使得簧片较之前“九五”时期使用的短周期台站名称台站代码场地类型仪器型号周期地震计更加敏感，包括调零马达等部件易在运输和安S装过程中出