全光纤加速度检波器信号处理系统

研制成功一种实用型全光纤加速度检波器的信号处理及误差补偿系统．通过对全光纤迈克尔逊干涉仪的输出信号，采用交流相位跟踪零差检测技术（ＰＴＡＣ），实现了加速度信号的高精度检测和误差信号的补偿．在１０Ｈｚ～１ｋＨｚ的宽频带内，输出衰减不大于２．６ｄＢ．在丹麦的振动台上（型号：ＰＭＶｉｂｒａｔｉｏｎｅｘｃｉｔｅｒ４８０８）进行了实测，结果表明，解调信号与待测信号相位一致性好；频谱曲线在１０～１５０Ｈｚ频率范围内与理论曲线吻合；自然频率为１８８３Ｈｚ；加速度灵敏度为１．１ｍＶ／ｃｍ·ｓ－２；最大输出电压３００ｍＶ；保真度≤０．７％．

地震勘探用压电加速度检波器频响特性分析

为了将压电式加速度传感器应用于地震勘探,从理论上分析了接地刚度以及尾座(锥)附加质量对检波器接收性能的影响,通过室内模拟实验和现场测试实验进行了幅频和相频响应特性分析,得到了压电式加速度检波器具有宽频响应的特性。实验结果与理论分析结论相互印证,此结果能满足高分辨率地震勘探对检波器的要求。

顺变柱体型全光纤加速度检波器敏感元件

本文阐述了顺变柱体型全光纤加速度检测波器敏感元件的工作原理及结构设计。该敏感元件包括两个顺变柱体和一个质量块，两顺变柱体上都紧紧地缠绕着单模光纤，形成了迈克尔逊干涉仪的两个臂。经理论计算证明，其灵敏度和频率响应可通过适当选择顺变柱体的材料和尺寸、质量块的质量及光纤包层直径来设计确定。

槽波用速度检波器高频谐振的研究

槽波测量用速度检波器常产生高频谐振，是由于横向激励引起的二次谐振所致。采用加速度检波器芯体、增大速度检波器芯体阻尼等措施，可改善二次谐振的危害，经实际应用效果较好。

基于对称铰链的光纤布拉格光栅高频加速度检波器(特邀)

针对油气开采微地震监测高频检波器的要求,提出了一种基于对称铰链的光纤布拉格光栅高频加速度检波器结构,分析了该检波器的振动传感原理,利用仿真软件分析了该结构模型的谐振频率,同时对检波器的幅频特性、加速度响应灵敏度、横向抗干扰性能、冲击响应等性能进行了实验研究。实验结果表明:基于对称铰链结构的光纤布拉格光栅检波器谐振频率为1200 Hz,与利用软件仿真的谐振频率1191 Hz结果一致;在工作频率20~800 Hz,加速度灵敏度约为10.2 pm/g,线性系数为0.9998;交叉轴灵敏度约为主轴的5%;在谐振频率附近有很好的冲击响应特性。该检波器加工工艺简单、可靠性高、工作频带宽、灵敏度高、横向抗干扰性好,在石油开采等领域有很好的应用前景。

MEMS加速度检波器的ARMA建模及性能分析

通过振动台的测试实验,得到MEMS加速度检波器的冲击响应数据,利用Steiglitz-McBride迭代法来建立该检波器的ARMA模型,并且使用Hankel矩阵的秩估计ARMA模型的阶次。通过仿真验证了此方法建立的模型准确度是很高的,并且依据建立的模型完成检波器幅频特性的性能分析。

基于TMS320VC5410的三分量全光纤加速度检波器数字信号处理系统

介绍了用于地震勘探工作中的三分量全光纤加速度检波器数字信号处理系统。该系统以高性能的TMS320VC5410为核心,辅以必要的外围电路,实现了对加速度信号的高精度检测。测试结果表明,检波器数字信号处理系统在共振频率以上有较好的频率响应,输入信号与输出信号吻合较好。

高灵敏光纤光栅加速度检波器理论模型研究

针对两点封装,建立光纤光栅加速度检波器通用模型,理论推导加速度检波器灵敏度和谐振频率的解析表达式,深入研究加速度灵敏度和谐振频率的影响因素,讨论封装光纤刚度系数与检波器结构刚度系数之比对检波器响应特性的影响,并分析刚度比分别在0~1、0~100范围随着等效质量的增大(0g^100g),加速度灵敏度和谐振频率的制约关系,及在0Hz^500Hz(中低频)和0Hz^1200Hz(中高频)范围内灵敏度的变化规律。此外,分别以封装光纤长度为10mm和60mm举例分析长度对上述二者的影响,各项仿真中灵敏度均会高达~1000pm/G,并引入品质因数的概念。所提理论研究对FBG加速度检波器的设计和综合性能的评价具有重要的指导意义,为器件参数优化提供理论依据。

集成地震加速度检波器MMI分束器设计

为进一步提高地震加速度检波器的集成度,本文设计用于光波导地震加速度检波器的1×4MMI分束器,介绍检波器工作原理和分束器设计原理,通过BPM仿真模拟,结果表明优化后分束器不均匀度为0.0997dB,分光均匀,满足加速度检波器的使用要求。

地震加速度检波器在校正地层倾斜测量中的作用

测井速度中的起伏现象是由在井眼中测井仪器移动不一致而产生，在地层倾斜计算中可能导致严重的误差。

基于新型加速度型检波器在城市浅层-超浅层地震波联合勘探中的实验研究

目前在浅层地震反射法中常用自然频率为60~100 Hz传统速度型检波器,经常遇到近震源道记录中反射波与干扰波(主要为面波)很难分辨的现象,需要一定的偏移距才能将其分辨清楚。同时最大偏移距又不能过大,由于目标层埋深很浅,若排列长度过大,记录的多为折射波,所以需要采用短排列、小道间距进行数据采集。在超浅层地震勘探中常采用多道面波分析技术(MASW),MASW是从多道地震数据记录中提取面波进行横波速度反演从而获取超浅层的第四系分层剖面。MASW中通常选用自然频率为4.5 Hz传统速度型检波器。两种勘探方式需要两种不同频率检波器,施工效率大大降低。针对上述问题,研究应用新型高灵敏度、频率范围较宽的加速度型检波器同时采集反射、面波数据。在采集数据时兼顾反射波最佳窗口技术和多道面波法最佳窗口技术,实现一次数据采集,两种不同地震信号处理方法,获得浅层地震反射剖面和超浅层横波速度剖面,可以达到相互验证相互补充的效果。

顺变柱体型全光纤加速度检波器

介绍了顺变柱体型全光纤加速度检波器的工作原理及结构设计。该检波器包括两个顺变柱体和一个质量块 ,两顺变柱体上都紧紧地绕着单模光纤 ,形成了迈克耳孙干涉仪的两个臂。两干涉臂的端面镀有高反铝膜。初步测试结果表明 ,检波器在共振频率以上有较好的频率响应 ,输入信号与输出信号吻合得较好。

速度与加速度检波器地震资料响应特征分析及应用

地震勘探市场检波器种类繁多,根据其测量振动的位移、速度、加速度可分为位移型检波器、速度型检波器和加速度型检波器,目前应能广泛的是速度型检波器和加速度型检波器.不同类型的检波器具有不同的地震资料响应,而产生不同品质的地震资料.本文在理论上通过速度检波器和加速度检波器机电转化原理不同,跟踪不同物理量说明了两种信号之间的关系;通过实际地震资料数据和检波器敲击信号数据对比分析了速度信号和加速度信号在相位、能量、频率、信噪比、波形等方面的特点,厘清了两类检波接收信号的地震响应特征.对比分析了两类检波器地震剖面的差异,得出了加速度地震信号能够提高地震资料的分辨率,提高层间弱反射信息的成像能力.为正确地选择和使用不同类型的检波器提供了依据.

三分量全光纤加速度检波器及数字处理系统

研制出三分量全光纤加速度检波器及其数字信号处理系统。该检波器由一个质量块 ,六个顺变柱体 ,三组迈克耳孙干涉仪光路组成。顺变柱体是检波器敏感元件中的关键部件。该检波器数字信号处理系统以TI公司的高性能数字信号处理芯片为核心 ,辅以必要的电路 ,实现了对加速度信号的高精度检测和误差信号的补偿。测试结果表明 ,检波器在共振频率以上有较好的频率响应 ,输入信号与输出信号吻合较好 ;检波器在共振频率以下亦有较好的频率响应。

SNT-200检波器测试仪

检波器测试仪是一种用于检波器直流电阻、自然频率、阻尼系数、灵敏度、失真度、极性等关键指标检测的物探专用计量仪器,其性能优劣直接影响地震采集数据的准确性。本文主要介绍了SNT-200这一新型检波器测试仪的设计原理、硬件组成、系统菜单;并通过与国内外多种型号检波器测试仪的技术指标、物理参数及测试性能进行对比,表明SNT-200检波器测试仪是检波器生产制造及野外检波器串参数测试的有效仪器。

全光纤加速度地震检波器敏感元件横向振动限制的研究

简要介绍了全光纤加速度地震检波器的工作原理和敏感元件的结构特征 ,详细描述了质量块横向振动限制膜片的设计理论。实验结果表明

速度检波器与压电检波器相位差异分析及应用

浅海勘探中"双检"检波器(速度检波器和压电检波器)接收已经得到广泛的应用,在资料处理过程中需要将两种检波器的资料进行合并,两种检波器的相位差异问题是合并处理的关键点之一.但是,一直以来对速度检波器和压电检波器之间是否存在相位差众说纷纭,对相位差的处理方法也各不相同.为了证明两种检波器相位差异的存在,本文通过速度检波器和压电检波器的试验进行了论证:在理论上通过不同检波器机电转换原理而跟踪不同的物理量(加速度、速度)分析了两种检波器的相位差异;通过试验所得地震单炮纪录的初至及波形对比、振动真值曲线对比、拟合振动方程对比证明了两种检波器相位差的存在、相位的差值以及两种检波器产生相位差异的原因,厘清了两种检波器在相位上的关系.用实际资料对比了"双检"合并处理过程中不同相位消除方法的区别:消除相位差合并处理能够提高资料的品质,消除相位差的方法中将"双检"资料转化到速度域内进行合并处理效果最好,可使资料品质得到较大的提高.

面向宽频采集的新型检波器研发与应用

拓宽地震信号频带范围,实现宽频地震采集,是提高地震分辨率和成像精度的关键,用于宽频地震采集的检波器要求具有单点单支、频带宽、灵敏度高、保真度高、理想的幅频相频响应等特性。基于现有电磁式动圈检波器和MEMS数字检波器工作原理和实际应用效果分析,结合两种检波器的技术优势,开展了新型检波器的设计和研发,并对新型检波器进行了特性参数实验室测试,验证了新型检波器的宽频特性。将新型检波器与自然频率为10Hz和5Hz的动圈检波器以及MEMS数字检波器进行了地震数据采集对比和数据处理分析,结果表明,新型检波器具有频带宽的优势,获得的剖面层间信息更为丰富,地震分辨率和成像精度明显提高,具有很好的应用前景。

动圈式速度检波器测试仪的测试原理及校准标准分析

检波器测试仪是针对地震勘探检波器使用过程中进行质量控制和量值溯源的专用计量器具,是地震检波器的计量标准器,因此检波器测试仪的质量是确保地震勘探采集质量的关键。本文系统阐述了动圈式速度检波器测试仪的工作原理和方法、校准的必要性以及校准所引用的标准。