新型实用高灵敏度纤栅式地震检波器的研究

中科院半导体所科技成果——光纤地震检波器

中科院半导体所科技成果——光纤地震检波器
项目成熟阶段生长期
项目来源基金、863
成果简介光纤地震检波器采用光纤激光传感技术，具有精度高、系统自噪声低、可单根光纤串联多支传感器复用、无电磁干扰、体积细小的优点。

可广泛应用于井下石油物探、压裂监测、地震监测等领域。

由于光纤地震检波器采用全光纤传感和传输，耐高温、不怕水、井下无任何电子器件，特别适合井下的地震波监测。

技术特点体积小、重量轻、无电磁干扰、传输距离长（可达数千米）、系统自噪声低（ng量级）
专利情况中国科学院半导体研究所具有光纤地震检波器的授权发明专利3项，完全自主知识产权。

市场分析油气勘探领域、地震监测领域需求强烈，年市场容量在数十亿人民币以上。

半导体所的光纤地震检波器已经成功用于辽河油田的井下地震勘探、云南省普洱地区的地震监测。

其中，在2011年12月的试验中成功监测到云南南部的1.2级地震。

合作方式技术转让、技术服务、技术入股
产业化所需条件企业提供厂房、基础建设、900万启动资金和设备资金，8人左右的技术团队和20人左右的生产团队。

新型MEMS地震检波器的研究

ａｌｓｔｈｎｇａＯｏｎｄｐａｍａｅｃｉｎｄＳｎ．
Ｋｅｒｓｙｗｏｄ：ＭＥＭＳ；ａｃｌｒｔｎｓｎｏ；ｓｉｍｉｅｐｏｅｉｌｔｎｃｅｅａｉｅｓｒｅｓｃｇｏｈｎ；ｓｍｕａｉｏｏ
（南石油大学电子信息工程学院。川成都６０ｏ）西四１５ｏ
摘
要：以ＭＥＭＳ加速度传感器为基础的新型地震检波器大幅度提高了地震检波器的各项性能指标。介
绍了一种新型的石油勘探ＭＥＭＳ地震检波器的设计及其主要技术参数，通过微传感器结构的力学性能并
ＡｂｔａｔＣｏｓｒｃ：ｍｐａｅｔｈｒｖｏｓｏｅａｎｅｔｐｅｓｉｍｉｇｏｈｅｂａｅｎＭＥＭＳａｃｌｒｔｏｅｓｓｒｄｗｉｈｔｅｐｅｉｕｎｓ，ｗ－ｙｅｓｃｅｐｏｎｓｄｏｃｅｅａｉｎｓｎｏＦｈｓｇｅｔｍｐｒｖｄｉｓｐｅｆｒａｃ．ａｒａｌｉｙｏｅｔｒｏｍｎｅＴｈｅｓｒｔｒｈａａｔｒｓｉｓａａｎｔｃｈｉａａａｔｒｆｔｅｎｗｙｅｔｕｃｕｅｃｒｃｅｉｔｃｎｄｍｉｅｎｃｌｐｒｍｅｅｓｏｈｅｔｐＭＥＭＳｓｉｍｉｅｐｎｏｉｘｌｒｔｏｓｉｒｄｅｈｏｔｐｃｆｃｓｚｆｓｒｔｒｆｔｗ—ｙｅｉｍｉｅｓｃｇｏｈｏｅｆｒｏｌｅｐｏａｉｎｉｎｔｏｕｃｄ，ｗｈｅｓｅｉｉｉｅｏｔｕｃｕｅｏｈｅｎｅｔｐｅｓｓｃｇｏｈｏｅｉｃｅｅｈｏｇｅｈａｉａｏｒｙｓｍｕａｉｎｆｔｓｒｃｕｅｏｃｏｓｎｏ．ＡａｌＭＥＭＳｅｐｎｓａｈｉｖｄｔｒｕｈｍｃｎｃｌｐｒｐｅｔｉｌｔｏｏｈｅｔｔｒｆｍｉｒ —ｅｓｒｕｓｍｐｅｓｉｍｉｅｐｈｎｅｈａｅｂｅａｉｃｔｄｏｈｇ —ｅｉｔｎｅｓｌｃｎｗａｅｈｏｇｈｏｂｎｔｏｅｈｑｓｏｅｓｃｇｏｏｖｅｎｆｂｒａｅｎｔｅｈｉｈｒｓｓａｃｉｏｆｒｔｒｕｈｔｅｃｍｉａｉｎｔｃｎｉｕｅｆｉｔｅｓｆａｅｍａｈｎｎｎｈｕｌｃｉｉｙｕｓｎｇｅｒｎｓｔｅｉｈｕｒｃｃｉｉｇａｄｔｅｂｋｍａｈｎｎｇｂｉｇｍａｎｔｏｐｕｔｒｎｇ，ｐｈｔｌｔｇａｙ，ｈｅｃｌｅｃｉｏｏｉｈｏｒｐｈｃｍｉａｔｈｎｇ

地震检波器及其发展趋势

4.压阻式地震检波器
原理及优缺点：压阻式的地震检波器是利用特定半导体的导电性质来工作的，该类型的地震检波器灵敏度高，可以测量微小的地震波变化。其测量灵敏度受到测量原件的收缩性能的影响较大，压阻式地震检波器体积小，携带操作方便，但是该类型的地震检波器性能受到温度的影响较大。
五、新型检波器
背景：目前，地震勘探中大量使用的地震检波器仍然是模拟检波器，随着数字检波器的广泛使用，人们发现数字检波器能最大程度地弥补模拟检波器的缺陷，大大地提高地震采集资料的品质。在国外的勘探市场上，国外数字检波器的实验阶段已经结束，正在逐渐大规模的推广应用，数字检波器将在未来世界石油勘探中起重要作用。目前，国内数字检波器的应用还限制在很小的范围之内。
（3）力学模型和灵敏度分析：
六、国内检波器发展
1．70年代以前：模拟纪录，道数少，频带窄（14-60Hz）、低灵敏度（3-5v/m/s）、动态范围小（30dB）、型号单一2．80年代中期：地震仪器实现了数字化，计算机数据处理技术也相继发展，更重要的是三维地震勘探、高分辨率地震勘探的出现，地震勘探领域扩大到山地、戈壁、沙漠、滩海及海上，地震检波器在性能及型号上发生了较大的变化。一大批高性能技术指标的检波器相继出现，检波器的灵敏度、自然频率、失真系数、假频等技术指标都得到较大改进，更加适用于地震勘探的需求。3．9O年代：国内部分检波器生产厂家，引进了国外的检波器生产线，经过消化吸收，其检波器技术水平达到了国际发达国家水平。随着高精度地震勘探的推广，检波器向三高（高保真、高灵敏度、高分辨）方向发展，检波器的型号和品种也越来越多，例如：不同型号超级检波器、涡流检波器、高性能压电检波器等。4.21世纪始：随着传感器技术、电子技术、计算机技术、数据传输技术等技术的发展。现在高分辨地震数据采集，要求采集的地震数据达到高精确度、高信噪比、高矢量保真度，因此这个阶段相继出现了精度更高的检波器。新型检波器发展的特点主要表现在：（1）采用新的检测原理。光纤传感技术、微电子机械传感技术、高性能压电材料、电容传感器等一批高新技术进入地震勘探检波器领域；（2）检波器内全面实现数字化，减少了信号的模拟传输部分；（3）检波器的动态范围、灵敏度、失真等部分技术指标大幅度提高，抗电磁干扰能力大幅度增强。

新型物探地震检波器技术研究

的提升，文章结合地震勘探的实际，分析了地球物理勘探地震检波器的种类，提出了
一
种新型的光栅地震检波器，分析了其工作原理和优势，通过研究提高了物探地震检波器的精度和准确性。
１物探地震检波器分析研究地震勘探技术主要包含三个方面的工作，野外地震波的发射、信号的收集和处理、地震勘探技术的资料解释。地震勘探仪的作用是采集和计量地震波信号，地震检波器则是将接收到的
物探技术是寻找油气资源需要用到的重要手段，物探技术可以根据地下地层流体和岩石的性质差异。利用特定的技术手段来获得地下地层岩石和流体的情况。地震勘探技术是油气资
源物探的重要方法之一。该方法利用地震波在地层中传播过程中的变化。来确定地层的地质构造，从而确定地下的油气资源。经过大量的油气勘探实践表明，地质勘探技术是寻找油气资源的有效途径之一。随着现代地震勘探理论和技术的不断发展，地震勘探新技术新方法不断发展应用。地震勘探技术已经取得了许多重要的成果。地震勘探技术的发展也得益于世界对石油资源需求量的不断增加。许多国家和石油企业在石油勘探领域投入大量的人力和物力来提高物探技术的准确性和勘探效率。

新型高精度地震检波器

维普资讯
２００２年６月
物探装备
第１２卷
第２期
新型高精度地震检波器
李淑清
（津科技大学自动化系，天津河西区３０２）天０２２
摘
要
李淑清．型高精度地震检波器．探装备，０２１（）ｌ２１８新物２０，２２：４～４
２４超级检波器，于１９并９２年在ＥＡＥＧ巴黎展销会
— —
线圈与磁场相对运动的位移；
Ｚ — 每匝线圈的平均长度； — 线圈与磁场相对运动的速度；
上参展。特点是畸变及其它指标的容差范围更小。其
引言
式中： — — 线圈的磁通（ｂ）Ｗ； Ⅳ—— 线圈匝数。
随着地震勘探由构造圈闭向非构造圈闭的转换，检波器提出了愈来愈高的要求。过去的几十对年、别是近１特０年，国内外油气勘探事业中，国在我的各项配套设备和技术都有了长足的发展。就检波器而言，际勘探市场陆续推出了一些技术先进的国
新产品。
当线圈在恒定磁场中作直线运动，切割磁力并线时，圈两端产生的感应电势为线
，｜
Байду номын сангаас
Ｅ — ＮＢＩ

基于长周期光纤光栅的新型地震检波器

Ｋｅｗｏｄｙｒｓ：ｌｎｐｅｉｄｉｒｏｇｒｏｆｂｅｇｒｔｎｇ；ｇｏｏａｉｅｐｈｎｅ；ｇｅｐｈｅｒｎｓｅｆｃｉｏｏｎｔａｆｒｕｎｔｏｎ；ａｐｉｕ — ｍｌｔｄｅｆｅｕｎｃｈａａｔｒｓｉｒｑｅｙｃｒｃｅｉｔｃ
中图分类号：Ｔ５Ｎ２文献标志码：Ａ
Ｎｏｅｅｐｏａｅｎｌｎｇｐｅｉｄｆｂｒｇａｉｇｖｌｇｏｈｎｅｂｓｄｏｏｒｏｉｅｒｔｎ
ＬＩＦａｇ，ＪＡＮＧｅｓｎｎＩＹｕ —ｏｇ，ＺＨＡＮＧ — ｕＸｕｇｏ
的长周期光纤光栅地震检波器系统。以长周期光纤光栅相位匹配条件为基础，步推导出长周期逐光纤光栅地震检波器的灵敏度公式。建立长周期光纤光栅地震检波器的力学模型，并推导出检波
器系统的传递函数。通过实例仿真得到该长周期光纤光栅地震检波系统的幅频特性图，而证明从
ｏｂａｋｅｌｃｉｆａｕｒｓｆｏｎｐｅｉｄｉｅｇａｉｇ．Ｔｈｅｃｅｅａｉｎｅｓｔｖｉｙｆｃｒｆｅｔｏｎｅｔｅｏｌｇｒｏｆｂｒｒｔｎａｃｌｒｔｏｓｎｉｉｔｏｆｈｔｅ
ｃｒｃｅｉｔｃｈｅｌｎｒｏｄｉｅａｉｇｇｏｏｎｓｂｔｉｅｈａａｔｒｓｉｓｏｆｔｏｇｐｅｉｆｂｒｇｒｔｎｅｐｈｅｗａｏａｎｄ，ａｄｉｓｅｓｂｌｔｗａｎｔｆａｉｉｉｙｓｐｏｄ．Ｔｈｒｍｅｅｓｓｈａｅｇｔｆｔｅｏｐｉａｉｒ，ｔｅｍａｓｏｆｔｅｍａｓｂｏｋａｈｒｖｅｅｐａａｔｒｕｃｓｌｎｈｏｈｔｃｌｆｂｅｈｓｈｓｌｃｎｄｔｅｄｍｐｉａｔｒｗｅｅｉｐｏｄｔｃｅｅｐｒｐｒｆｅｕｅｃｅｔｅａｄｓｎｓｔｖｔ．ａｎｇｆｃｏｒｍｒｖｅｏａｈｉｖｏｅｒｑｎｙｆａｕｒｎｅｉｉｉｙ

用于地震勘探的新型高精度地震检波器研究_唐东林

振动与冲击第27卷第2期J OURNAL OF V IBRAT I ON AND SHOCKVo.l 27No .22008用于地震勘探的新型高精度地震检波器研究基金项目:石油天然气装备教育部重点实验室资助项目:2006STS04收稿日期:2007-04-13 修改稿收到日期:2007-06-04第一作者唐东林男,博士,副教授,1970年11月生唐东林, 梁政, 陈浩(西南石油大学机电工程学院,成都 610500)摘要:论述了一种新型适合高分辨率地震勘探的高灵敏度、低失真度的高精度地震检波器。

为使检波器获得高灵敏度、低失真度,对检波器内的电磁场进行了系统的研究。

研究表明:要获得高灵敏度、低失真度的高精度检波器,检波器必须具有磁感应强度高而均匀的气隙磁场。

采用辐向磁场磁路设计和检波器结构优化设计。

设计中采用辐向冲磁的F eCo 基磁钢和专业的磁路设计软件。

所设计的检波器获得了理想的气隙磁场,气隙磁场中均匀场的宽为13mm,磁感应强度为560mT.所设计的检波器特性参数为:频率:f =10H z ?2.5%灵敏度:S =280mV /c m /s ?2.5%阻尼:b =0.7失真度:d <0.05%。

关键词:检波器;磁场;灵敏度;失真度中图分类号:T P212.12 文献标识码:A高精度,高分辨率的精细石油地震勘探,要求采集的数据必须能达到高分辨能力、高信噪比、高保真度、高清晰度、高精确度和高可信度(六高)。

只有采集到的数据达到/六高0的要求,才能实现真正的高分辨率数据处理,用地震勘探技术解决复杂地质目标的能力才能得到加强[1,2],而作为地震数据采集的地震检波器,就必须具有高灵敏度,高分辨率,低失真度的性能。

尽管利用ME M S 技术进行了微机电(ME M S )检波器[3,4]和微光机电(MO M ES)检波器[5,6]的实验研究,但由于电磁式检波器具有性能稳定、生产工艺成熟等很多优势,在今后相当长的时间范围内,电磁式检波器仍将是地震勘探中的主要采集仪器,仍将被广泛研究、使用,其研究目标是如何进一步提高检波器灵敏度、降低失真度以满足高分辨率的精细石油勘探。

VSP技术在辽河油田勘探开发中研究与应用

VSP技术在辽河油田勘探开发中研究与应用引言：辽河油田位于中国辽宁省，是中国最大的陆上油田之一、为了实现高效、安全地勘探和开发油田，科学家们利用现代地球物理技术，如VSP （垂直测井）技术，对辽河油田进行了深入研究和应用。

本文将重点介绍VSP技术在辽河油田勘探开发中的研究和应用。

一、VSP技术的原理和特点1.垂直定位：VSP技术可以提供很高的垂直定位精度，通过井眼内多个检波器之间的距离，可以获得地震波在地下的传播路径，得到更准确的地下地层信息。

2.高分辨率：VSP技术由于近源、近检波器的特点，可以提供高分辨率的地震图像，能够探测到一些尺度较小的地下构造，如裂缝、孔隙等。

3.多信息获取：VSP技术可以获得多种地震波像位移波、速度波、应力波等，得到更丰富的地下信息。

4.实时数据分析：VSP技术具备实时数据分析的能力，可以准确控制勘探过程，提高勘探效率。

二、VSP技术在辽河油田勘探中的应用1.地下构造成像：VSP技术可以通过高分辨率的地震图像，提供准确的地下构造信息。

通过对地下构造的分析，可以确定油气富集区域、构建油气藏模型，为勘探开发工作提供详实的地质基础。

2.油气藏评价与优化：VSP技术可以通过获得地下地层中的波速和波形等信息，判断地层中存在的流体类型和饱和度，评价油气储集层的性质和储量。

通过VSP技术，可以提供更准确的储层评价结果，为油气勘探及生产提供技术支持。

3.油藏开发监测：VSP技术可以实现对油藏开发过程中的监测和分析。

通过不同阶段的VSP测井，可以观测到油藏的动态变化情况，如产能变化、注采流体分布等，为油田的管理和调整提供实时数据支持。

4.油藏封堵与改造：VSP技术可以通过地下构造信息的获取，为油藏的封堵和改造提供相关的建议。

通过VSP技术获得的地震图像，可以确定潜在的裂缝或孔隙，针对性地进行封堵或改造，提高油田的开发效果。

三、VSP技术在辽河油田勘探中的研究进展在辽河油田的勘探开发实践中，VSP技术得到了广泛应用，并且取得了一些研究进展。

地震检波器原理与结构

地震检波器原理与结构
感应器是地震检波器的核心部分，主要用来感知地面振动。

感应器通
常由一个质量较大的物体和一个灵敏度较高的传感器组成。

当地面发生振
动时，传感器会感受到振动，并将其转化为电信号。

感应器的灵敏度相当
重要，因为它能够决定地震波的最小记录幅度。

记录器主要用来记录地震波传播过程中的振动情况。

记录器一般由一
个电子振动传感器和一个数据存储设备组成。

传感器会将传感器接收到的
振动信号转化为电信号，并将其传输给数据存储设备。

数据存储设备一般
是一个数字式或模拟式的存储器，可以记录地震波传播过程中的振动参数，如振幅、速度和周期等。

记录器还可以通过无线通信技术将记录的数据传
输给地震观测中心。

除了上述的基本结构，地震检波器还可以有许多其他的组成部分，如
防护外壳、天线、无线通信设备等。

防护外壳主要用来保护地震检波器免
受外界环境的影响，如风雨、灰尘和温度等。

天线用来接收或发送无线信号，以便地震检波器可以与其他设备进行通信。

无线通信设备可以使地震
检波器能够远程传输数据，方便地震观测人员对地震波的监测和分析。

综上所述，地震检波器是一种用于监测地震活动的仪器。

它的原理基
于地震波传播和能量传输的物理特性。

地震检波器主要由感应器、记录器
和电源构成，通过感知地面的振动并记录振动情况，来获取地震活动的相
关信息。

地震检波器的结构可以根据需要进行适当的调整和扩展，以满足
实际的观测需求。

新型MEMS地震检波器的研究

新型MEMS地震检波器的研究近年来，地震活动的频率和强度明显增加，对于地震监测和预警手段的需求也越来越高。

传统的地震检波器利用地震波传播引起的地表震动来监测地震活动，但其体积庞大、布设困难、价格高昂等问题限制了其在地震监测领域的应用。

因此，研究和开发新型MEMS地震检波器具有重要意义。

MEMS（Micro-Electro-Mechanical Systems）是一种微小机械系统，利用微纳尺度的材料、结构和技术制造出具有机械和电子功能的微小设备。

相比传统的地震检波器，MEMS地震检波器具有体积小、能耗低、精度高、响应快等优势，因此成为了地震监测领域的一个研究热点。

目前，研究人员主要关注MEMS地震检波器的设计和制造技术，以及其在地震监测中的应用。

在设计和制造方面，MEMS地震检波器通常由传感器和数据处理器两部分组成。

传感器用于测量地震波的震动信号，并将其转换为电信号；数据处理器则对传感器采集到的信号进行处理和分析，得出地震的参数如震级、震源位置等。

MEMS地震传感器的核心技术是微机电系统技术。

通过微机电系统技术，可以将传统的地震传感器做成微小的MEMS传感器，使得其能够实现原位检测和高精度测量。

目前，研究人员已经成功开发出多种类型的MEMS地震传感器，如微型加速度计、微型压电传感器等，这些传感器在地震监测中具有重要的应用价值。

MEMS地震检波器在地震监测中的应用主要体现在以下几个方面。

首先，通过部署大量的MEMS地震检波器，可以实现对地震活动的实时监测和跟踪，提供更准确的地震预警和应急响应；其次，MEMS地震检波器具有较低的功耗和较长的寿命，能够长期稳定地工作，减少人工维护和更换传感器的成本；此外，MEMS地震检波器在灾后评估和地震学研究等方面也有重要的应用。

然而，MEMS地震检波器在实际应用中还面临一些挑战。

首先，MEMS地震检波器的制造和封装技术仍存在一定的难题，需要进一步提高。

其次，MEMS地震检波器的可靠性和稳定性问题需要解决，确保其在恶劣环境下能够正常工作。

光纤布拉格光栅地震检波器的研究与应用

维普资讯
第２３卷
第２期
地
球
物
理
学
进
展
Ｖｏ．３ｏ２Ｉ２．
Ａｐ．ｒ２０８０
２００８年４月（页码：２￣６６６２２）
ＰＲ０ＧＲＥＳＳＩＮＧＥ０ＰＨＹＳＣＳＩ
光纤布拉格光栅地震检波器的研究与应用
（ｈｎｘＫｅａｏａｏｙｏＰｏｏｌｒｃＳｎｉｇＬｇｉｇ，ＸｉａｈｙｕＵｉｅｓｙ，Ｘｉａ１０５ｈｎ）ＳａｎｉｙＬｂｒｔｒｆｈｔｅｅｉｅｓｎｏｇｎｔ ’ ｎＳｉｏｎｖｒｉｔ ’ ｎ７０６，Ｃｉａ
ＦＢＧｅｉｇａｅｍａｎｙｄｓｒｂｅｓｎｓｎｒｉｌｅｃｉｄ．ＴｈｅｓｕｄｎｐｐｌａｉｎｏｈｅＦＢＧｅｓｏｅｅｒｏｖｄｄ．ｔｙａｄａｉｔｏｆｔｃｓｉｍｍｔｒａｅｐｒｉｅＫｅｗｏｄｆｂｒＢｒｇｒｔｎｇ，ｏｏｎｅ，ｂａｉｅｏｙｒｓｉｅａｇｇａｉｇｅｐｈｖｉｒｔｏｎｓｎｓｒ
ＡｂｓｒｃＦｉｒＢｒｇｇＧｒｉｅｓｍｏｌｔｏｎｔｃｔａｔｂｅａａｔｎｇｓｉｍｄｅｄｕａｉｅｈｎｏｏｓｔｗｅｔｋｉｆｓｉｍｅｏｄａｔｏｔｃｏｌｙ．ｌｇｙｉｈｅｎｅｓｎｄｏｅｓｄｍｕｌｉｎｅｈｎｏｇＴｈｅｒｓｔｏｈｘｐｅｉｅｎｄｉａｅｈａｈｅＦｉｅａｇＧｒｔｎｏｐｈｅｕｌｆｔｅｅｒｍｎｔｉｃｔｓｔｔｔｂｒＢｒｇａｉｇｇｅｏｎｅｈｄｒｂａａｓｗｉｅｎｄｗｉｈ，ｂｅｔｒｓｔｉｉｙ，ｄｔｔｅａｂｌｔ

关于“十一五”国家高技术研究发展计划(863计划)

3.
气体钻井反向承压封堵出水层技术研究
苏长明
中国石油化工股份有限公司石油勘探开发研究院
复杂油气资源勘探开发技术
4.
基于低能乳化石蜡的新型环保钻井完井液技术
孙德军
山东大学
复杂油气资源勘探开发技术
5.
火成岩特殊储层测井识别与定量评价技术
肖立志
中国石油大学(北京）
复杂油气资源勘探开发技术
6.
特殊储层测井识别与地层参数定量评估技术
30.
全波场地震偏移成像与反演技术研究
韩文功
中国石化集团胜利石油管理局
复杂油气资源勘探开发技术
31.
多元油气目标识别与监测综合物化探配套技术
何展翔
中国石油天然气集团公司
复杂油气资源勘探开发技术
32.
双重复杂条件下地震叠前深度域保幅成像研究
李振春
中国石油大学(华东)
复杂油气资源勘探开发技术
33.
高精度全波地震成像及反演技术
复杂油气资源勘探开发技术
37.
稠油油藏混气表面活性剂驱
葛际江
中国石油大学（华东）
复杂油气资源勘探开发技术
38.
复杂地层的蒸汽辅助重力驱油自适应网格计算技术及软件的开发
王晓宏
中国科学技术大学
复杂油气资源勘探开发技术
39.
气体辅助SAGD开采超稠油技术
高永荣
中国石油天然气集团公司
复杂油气资源勘探开发技术
17.
井底岩屑磨料脉冲射流钻井技术研究
倪红坚
中国石油大学（华东）
复杂油气资源勘探开发技术
18.
基于强磁记忆效应的管道损伤检测及评价关键技术研究
张来斌
中国石油大学（北京）

矫玉秋,男,1976年出生,辽宁省铁岭人,博士,讲

melt”,
Journal of Crystal Growth, Vol. 283, pp409-412 (2005).
(18)
H.K. Kong, J.Y. Wang, H.J. Zhang, X. Yin, X.F. Cheng, Lei Gao, X.B. Hu, X.G. Xu, M.H. Jiang,
(17)
Lei Gao, X.B. Hu, J.Y. Wang, H. Liu, X.G. Xu, S.H. Yao, P.P. Zhu, Y.L. Tian, W.X. Huang,
“White-beam synchrotron topographic study of antiparallel 180° domains in near-stoichiometric LiNbO3 grown from Li2O-rich
"Ultraviolet fast-response photoelectric effect in tilted orientation SrTiOB3 single crystals", Applied Physics Letters, Vol. 89(17), No. 173507 (2006).
高温超导/超磁阻多层膜超导与铁磁特性研究
项目来源国家自然科学基金 50672132
国家自然科学基金 60576015 教育部科学技术研究重点项目
863 863 国家自然科学基金 863 863 863 中国博士后科学基金山东省优秀中青年科学家奖励基金山东省自然科学基金山东省教育厅科技攻关计划
“Optical properties of stoichiometric LiNbO3 waveguides formed by low-dose oxygen ion implantation”,

地震检波器[实用新型专利]

专利名称：地震检波器
专利类型：实用新型专利
发明人：王海龙,张军,王芬
申请号：CN201420040109.3申请日：20140122
公开号：CN203705654U
公开日：
20140709
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型提供了一种地震检波器，包括磁路系统、惯性体系统；所述磁路系统包括上盖、下盖、磁钢、上磁靴、下磁靴和外壳；所述惯性体系统包括线圈骨架、线圈；所述线圈骨架与上盖相对的一端设置有一对外凸的限位键；这样一对限位键中心对称设置；所述上盖的内表面设置有与限位键相匹配的一对凹槽；所述限位键能够在相应凹槽内自由运动；所述凹槽的弧度与线圈骨架的转动角度一致。

本实用新型提供了一种具有较高的可靠性、结构简单以及可快速投入大批量生产的地震检波器。

申请人：西安森舍电子科技有限责任公司
地址：710100 陕西省西安市航天产业基地工业二路58号
国籍：CN
代理机构：西安智邦专利商标代理有限公司
代理人：王少文
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6__光栅多普勒效应新型地震检波器

6 光栅多普勒效应新型地震检波器Novel Seismometer Based on Grating Doppler Effect杜振辉李志刚高华李淑清蒋诚志摘要：传统地震检波器为"永磁-动圈"式电磁检波器,在信号捡取过程中易受电磁干扰,存在非线性、动态范围小等问题.提出一种基于激光光栅多普勒效应的全新地震检波方法,依据谐波特性分析信号频谱,消除了光电接收器和电路噪声、环境波动等因素的影响,由差拍信号转折点的电压得到小于计数当量值的振幅值.实现了频率范围0.8 Hz～500 Hz,振幅20 nm～2.0 mm,相对误差小于100,其动态范围大于100 dB.光栅多普勒地震检波器的信号质量好,消除了光源、运动速度及接收器之间的角度影响,提高了微小振动位移的测量精度、分辨率和动态范围.关键词：地震检波器; 多普勒效应; 光栅; 振动测量分类号：TB92 文献标识码：A文章编号：0493-2137(2005)05-0391-04基金项目：国家自然科学基金资助项目(40274046).作者简介：杜振辉(1967-),男,副教授,博士研究生,duzhenhui@.作者单位：杜振辉（天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室,天津,300072）李志刚（天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室,天津,300072）高华（天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室,天津,300072）李淑清（天津科技大学,天津,300222）蒋诚志（天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室,天津,300072）参考文献：[1]李庆忠.地震高分辨率勘探中的误区与对策[J].石油地球物理勘探,1997,32(6):751-783.Li Qingzhong.Misunderstandings and countermeasures to seismic-geophysical prospecting with high resolution[J].Oil Geophysical Prospecting,1997,32(6):751-783 (in Chinese).[2]Barzilai, Aaron Mitchell.An Affordable, Broadband Seismometer: Improving the Low Frequency Performance of Geophones[D].Stanford University, USA,2001.[3]Dan Haronian. A low-cost micromechanical accelerometer with integrated solid-state sensor[J].Sensors andActuators,2000,84:149-155.[4]Du Zhenhui, Huang Fuxiang, Jiang Chengzhi, et al.Design of new seismometer based on laser Doppler effect[J].Chinese Optics Letters,2004,2(4):217-219.[5]Goldberg Howard,Gannon Jeff,Marsh James. An extremelylow-noise micromachined accelerometer with custom ASIC circuitrysource[J].Sensors (Peterborough, NH),2001,18(5):52-56.[6]丁桂兰,刘振富,陈才和,等.三分量全光纤加速度地震检波器的设计[J].光电子·激光,2002,13(1):50-52.Ding Guilan,Liu Zhenfu,Chen Caihe,et al.The design of three-component all-fiberoptic acceleration seismometer[J].Journal of Optoelectronics·Laser,2002,13(1):50-52 (in Chinese).[7]蒋诚志.基于光栅多普勒效应的速度测量装置[J].光学工程,1984,5:1-5.Jiang Chengzhi. A velocity measuring device using single transmission grating Doppler effect[J].Optic Engineering,1984,5:1-5(in Chinese).[8]洪昕,张德芬,蒋诚志,等.采用光栅混频、偏振移相的多普勒位移测量技术的研究[J].中国激光,1998,25(5):432-436.Hong Xin, Zhang Defen, Jiang Chengzhi, et al.Study of laser-Doppler displacement-measuring technique by polarization phase-shifting and grating produced frequency beat[J].Chinese Journal of Lasers,1998,25(5):432-436(in Chinese).收稿日期：2003年12月19日修稿日期：2004年4月29日出版日期：2005年5月1日。

基于STM32的便携式地震检波器测试仪的设计

基于STM32的便携式地震检波器测试仪的设计李科;陈紫强;谢跃雷【摘要】针对地震检波器测试仪不易携带、功耗大、工作不稳定、抗干扰能力弱、存储容量小等问题,设计一种基于STM32单片机的便携式地震检波器测试仪.该检波器测试仪以STM32单片机为主控核心,从高精度的24位AD采集芯片采集检波器响应数据,经数字滤波后存储到16 GB的TF卡中,并根据检波器参数计算公式测试检波器的灵敏度、自然频率、阻尼系数,判断检波器是否正常工作.实验测试结果表明,设计的检波器测试仪能在有机械振动干扰环境下准确无误地对地震检波器进行测试,具有便于携带、工作稳定、功耗小、存储容量大、抗干扰能力强等特点.%The geophone tester is not easy to carry,the power consumption is big,the work is not stable,the anti-jamming ability is weak and the storage capacity is small,a portable geophone tester based on STM32 single chip is designed.The de-vice uses the STM32 microcontroller as the master core,collects the response data of the geophone from the high-precision24 bit AD acquisition chip,stores the data to the 16 GB TF card after digital filtering,and tests the sensitivity,natural fre-quency and damping coefficient of the geophone according to the geophone parameter calculation,so as to determine whether the geophone is working properly.The experimental results show that the tester isportable,stable,low power consump-tion,large storage capacity,stronganti-interference ability,and can test the geophone accurately in the environment with mechanical vibration interference.【期刊名称】《桂林电子科技大学学报》【年(卷),期】2017(037)004【总页数】6页(P270-275)【关键词】STM32单片机;地震检波器;测试仪;干扰分析【作者】李科;陈紫强;谢跃雷【作者单位】桂林电子科技大学认知无线电与信息处理省部共建教育部重点实验室,广西桂林 541004;桂林电子科技大学认知无线电与信息处理省部共建教育部重点实验室,广西桂林 541004;桂林电子科技大学认知无线电与信息处理省部共建教育部重点实验室,广西桂林 541004【正文语种】中文【中图分类】TN763.1地震检波器是地质勘探中最重要的地震波传感器[1](以下简称检波器)。

OpticsExpress：光纤地震检波器用于地铁隧道入侵监测

OpticsExpress：光纤地震检波器用于地铁隧道入侵监测01 导读02 研究背景地铁是城市中最昂贵的基础设施和最重要的生命线项目之一。

近年来，我国发生了数起由地铁隧道上方非法机械施工作业引起的地铁入侵事故，严重威胁了地铁的运营安全。

当前，地铁隧道外界入侵监测主要靠人工巡查、视频监测、热成像等手段，难以满足长距离地铁隧道的实时在线监测需求。

光纤传感技术由于具有抗电磁干扰、远距离传输和分布式测量等优点，在地铁隧道应用中具有明显的优势。

如今，基于光纤布拉格光栅（FBG）和相敏光时域反射仪（φ-OTDR）的光纤传感技术已广泛用于城市地下结构的入侵监测。

对地铁隧道结构而言，因钻探导致的破坏事故时有发生。

由于地表的钻机在钻探时产生的振动信号传播到隧道结构时已经变得非常微弱，安装在隧道结构内部的监测系统必须具备极低的自噪声水平才能探测到钻探事件。

与φ-OTDR和FBG相比，干涉式光纤地震检波系统的噪声水平至少低两到三个数量级，这使其在记录微弱地质钻入侵事件方面具有明显的优势。

此外，为了在不同地质条件下实现地质钻机信号的准确定位，还要求光纤传感阵列具有良好的一致性和长期稳定性。

因此，突破低噪声、高一致性和高稳定性的光纤振动传感技术，有望为地铁隧道入侵监测提供先进的技术方案。

03 创新研究3.1 提出载波调制深度和相位延时的时分锁定技术，提高多通道光纤干涉式相位传感系统的一致性和稳定性基于相位生成载波（PGC）的相位提取方案广泛用于干涉式光纤传感器的信号解调，其系统的一致性和稳定性是实际应用中面临的关键问题。

载波调制深度和载波相位延迟是影响PGC相位解调系统稳定性和一致性的两个关键因素。

为了使干涉式传感系统具有低噪声水平和低谐波失真，需要将载波调制深度控制到一个特定的值，然而载波调制深度受到各个干涉式光纤传感器的臂长差异、调制光源的频移、环境温度波动和调制电压稳定性的影响。

对于多通道干涉式光纤传感系统，每个传感器的调制深度不但不同而且时刻发生不同的变化，这将大大影响系统的一致性和长期稳定性；另一方面，由于数模转换延迟、激光调制压电响应延迟、光学传输时间和光电转换延迟，干涉条纹和调制载波之间存在一定的相位延迟，从而影响系统的噪声和谐波失真，进而也会影响系统的一致性和稳定性。