地震勘察仪器原理与结构
地震勘探的基本方法
反射波时距曲线
t OR RS O*S
V1
V1
4h2 X 2 V1
当炮检距X=0时, t0=2h/V1,是炮点 之下垂直反射波旳 走时。
连续介质情况下 反射波时距曲线
连续介质中波旳射线和等时线方程
p sin (z)
v(z)
定义视速度旳倒数为视慢度,它就是射线参数p.
连续介质情况下 反射波时距曲线
室内数据处理;
地震地质解释;
‥ ‥等。
地震反射波勘探旳基本原理
在地表附近激发旳地震波向下传播,遇到不同介 质(地层)分界面产生向上旳反射波,检测、统 计地下地层界面反射波引起旳地面振动,能够解 释推断地下界面旳埋藏深度,地层介质旳地震波 传播速度、地层岩性、孔隙度、含油气性等。
最简朴旳是根据反射波到达地面旳时间计算地下
如右图 所示,从激发点O 发出旳入射波 到达绕射点A,然后以绕射波形式到达地 面旳任意观察点D,显然,波旳旅行时是 由两部分构成:一部分是入射波旅行OA
所需旳时间,另一部分是绕射波经过AD 旳 传播时间。
OA AD l2 h2 (x d )2 h2
t
v
v
屡次反射波时距曲线
本地下存在强波阻抗界面时(如在水域开展调查时旳水底 界面、浅层基岩面等),往往能够产生屡次反射波。屡次 反射波可分为全程屡次波和层间屡次波等,在地震统计上 出现得最多、也比较轻易辨认旳是全程屡次反射波。
动校正速度选用旳影响
有速度误差,则经过动校正后,还有剩余时差
对速度精度旳要求:
1、叠加次数越高,接受间隔越大,通放带越 窄,对动校正速度要求越高;
2、界面越深旳反射波,速度误差旳影响越小; 3、伴随道间距旳增长,由速度误差引起旳叠
工程物探技术知识
(三)接收条件与检波器
选择良好的接收条件,主要考虑检波器的性能和埋置条件、检波器组合、仪器因素 等方面。使地震记录有效波突出,并有明显的特征;与各地震界面相对应的有效波层次 分明,波间关系清楚;干扰波少且强度弱,易于分辨。 检波器分为垂直灵敏和水平灵敏两种,前者用于接收纵波,后者接收横波。一般选 用固有频率 !" # $"%& 的低频检波器(频率低的地震波不易被介质吸收而且有较大的探 测深度) 。外业工作检波器应正确安置并尽量使安置条件保持一致。
图()!)* ($)追逐排列的观测系统
相遇排列及其时距曲线特征
在相邻点 +! ,+$ 布置激发,没 +! , +$ 的同一侧布置接 — !,! —
第四篇
地质物探
收,分别锤击接收,就构成追踪排列的观测系统。它除能有效地追踪同一界面外,还能 根据追逐时距曲线中折射波干涉带的位置,发现不同岩性的接触带。 !" 浅层反射波法的观测系统 浅层反射波法的观测系统有简单连续观测系统和单点接收与激发的观测系统等形 式。
(五)测网布置原则
路线测量 面积测量 初勘阶段了解工作地区概略地质构造轮廓。布置数条横贯全区主构造的 详勘阶段详细了解地质构造形态,为钻探点布置提供资料。测线布置取 长测线,进行连续的地震剖面测量。测点间距为 #$$ % !$$&。 决于已有资料给出的构造范围、形态和走向。主要测线方向,应尽可能垂直于地层(或 构造)走向,并布置在地形起伏较小,表层介质较为均一的地段。尽可能与地质勘探线 以及其它物探的测浅重合,通过孔拉,以利资料的对比分析。在主要测线之间,适当布 置联络测线,以控制成果精度。
图!"#"$ 费马原理 斯奈尔定律
地动仪原理
地动仪原理
地动仪是一种用来检测地震波的仪器,它可以记录地震波的振动情况,帮助科学家研究地震的发生规律和地壳的运动情况。
地动仪的原理主要基于地震波在地球内部的传播特性以及仪器的灵敏度和测量原理。
首先,地动仪利用地震波在地球内部的传播特性进行测量。
地震波是由地震源产生的地震能量在地球内部传播而成的一种波动,它可以沿着地球内部的各种介质传播,包括固体、液体和气体。
地动仪通过测量地震波在地球内部传播的速度、方向和振幅等参数,可以帮助科学家研究地球内部的结构和物理特性。
其次,地动仪利用仪器的灵敏度进行地震波的测量。
地动仪通常由感应器、放大器和记录仪等部件组成,感应器是地动仪的核心部件,它可以感知地震波的振动并将信号转化为电信号,放大器可以放大电信号的幅度,记录仪可以记录地震波的振动情况。
地动仪的灵敏度决定了它对地震波的测量精度,高灵敏度的地动仪可以检测到微弱的地震信号,帮助科学家研究地震的微观特性。
最后,地动仪利用测量原理进行地震波的记录和分析。
地动仪通过记录地震波的振动情况,可以得到地震波的振幅、频率和波形等参数,科学家可以利用这些数据进行地震波的分析和研究。
地动仪还可以用来监测地震活动和预警地震灾害,对于地震科学研究和地震防灾具有重要意义。
综上所述,地动仪的原理主要基于地震波的传播特性、仪器的灵敏度和测量原理。
通过地动仪的测量和分析,可以帮助科学家研究地震的发生规律和地壳的运动情况,为地震科学研究和地震防灾提供重要的数据支持。
地震勘察仪器原理与结构
地震勘察仪器原理与结构地震勘察仪器是一种用于探测和测量地震波以及地壳运动的工具。
它可以帮助地震学家和地质学家了解地震的产生机制、地壳的变动以及预测地震的可能性。
地震勘查仪器的原理和结构主要可以分为三个部分:传感器、信号处理和数据记录。
传感器是地震仪器的核心部件,它主要用于感测地震波的运动。
地震波是由地壳运动引起的地球表面的振动,可以分为纵波和横波两种,传感器需要能够准确地感知这些振动并将其转化为电信号。
一种常用的传感器是加速度传感器,它通过测量物体的加速度来感测地震波的振动情况。
加速度传感器通常由质量块、弹簧和电感器构成,质量块受到地震波的作用后产生振动,振动的大小和方向通过感应到的电流信号传输到信号处理器。
信号处理是地震仪器的第二个关键步骤,它用于将传感器收集到的信号转化为可以分析和研究的数据。
地震波的振动信号通常是微弱的,同时还受到环境噪声的干扰,因此需要对信号进行过滤和放大,以提高信号的质量和可靠性。
信号处理器通常由低噪声放大器、滤波器和模数转换器等组成。
低噪声放大器用于放大微小的信号,滤波器用于滤除噪声干扰,模数转换器将模拟信号转化为数字信号,以便于保存和处理。
数据记录是地震仪器的最后一个部分,它用于记录和保存信号处理后的数据。
数据记录器通常由数字存储设备和计算机系统组成。
数字存储设备可以将经过信号处理的数据保存为数字文件,以便后续的分析和研究。
计算机系统可以用于控制仪器的工作流程,同时还可以进行数据的实时处理和分析。
通过对保存的数据进行分析,地震学家和地质学家可以研究地下地壳的结构和性质,进一步了解地震的发生机理和可能性。
除了以上的主要部分,地震勘查仪器还可以包括其他一些辅助部件,如温度和湿度传感器,用于记录环境的温度和湿度变化,以及定位系统,用于记录地震发生的位置和时间等信息。
总结起来,地震勘查仪器的原理和结构主要包括传感器、信号处理和数据记录三个部分。
传感器用于感测地震波的振动,信号处理器将振动信号转化为可分析的数据,数据记录器用于保存和记录处理后的数据。
工程地震仪——SWS型工程勘探与工程检测仪
*超长采集记录功能
*工作温度:-5~50C
SWS型工程勘探与检测系统是一种高性能、多功能的岩土工程勘察检测新设备。其中多道瞬态面波勘察、高密度地震映象和水域走航式高密度地震反射波勘察新技术具有自主知识产权。SWS系统处理结果直接以彩色图显示地层层序和物性,是勘察施工快捷化、勘察成果定量化的创新技术。SWS系统于1996年3月15日通过国家科委主持的专家评审鉴定,鉴定结论为SWS系统属世界领先水平,并于1998年荣获国家重点新产品证书。
该仪器系统用于地震波三分量测井不用传统的叩板敲击法即可以获得纵横波测井双参数测井深度以往对70米以上的深孔很困难采用该技术后易于获得深井大于100米的测井资料信噪比超长采样的地脉动测试基桩检测?地震反射波折射波勘察弹性波ct检测与波速测井工程地震仪sws型工程勘探与工程检测仪sws系统应用领域
SWS型工程勘探与工程检测仪简介
SWS系统主要功能:
*多道瞬态面波勘察、检测*水域与陆域高密度地震映像勘察
*工程测振分析评价*超长采样的地脉动测试、基桩检测
*地震反射波、折射波勘察*弹性波CT检测与波速测井
SWS系统应用领域:*各类岩土工程勘察检测*水域工程勘察*资源环境勘查*堤坝隐患检(监)测*地基加固效果检测*地质灾害调查*地基动力特性测试评价*工程振动测试评价*基桩无损检测
中央电视台(CCTV-1)《科技博览》栏目99(85)号以“给地球做B超”介绍了SWS系统创新技术及其在国民经济建设中发挥的重要作用。
SWS系统主机为整机密封方式,采用工控级主板,仪器信噪比高,抗干扰能力强,适应恶劣环境。
新型SWS系统界面友好,数据采集与处理皆为Windows操作系统,数据传输采用USB方式。新型的SWS-6型(24道)、SWS-7S型(48道)仪器具有伪随机叠加采集功能,采用伪随机叠加技术,以连续冲击叠加采集方式代替炸药,摆脱炸药震源施工的困难,可使地震波记录实现高分辨效果,同时使地震反射波勘探深度方便地达到600-700米,使面波勘探深度方便地达到30-60米;该仪器系统用于地震波三分量测井,不用传统的叩板敲击法即可以获得纵横波测井双参数,测井深度以往对70米以上的深孔很困难,采用该技术后,易于获得深井(大于100米)的测井资料,信噪比高。
地震勘探的原理及应用
地震勘探的原理及应用1. 地震勘探的原理地震勘探是一种利用地震波在地下传播的特性来获取地下结构信息的方法。
地震勘探的原理基于以下两个基本假设:1. 地震波在不同介质中传播速度不同地震波在地下介质中传播时,会遇到不同密度、不同速度的介质。
根据介质的物理性质不同,地震波在不同介质中传播时会有相应的速度变化。
这种速度变化导致地震波在地下的传播路径发生偏折、折射和反射,从而提供了地下结构的信息。
2. 地震波与地下结构的相互作用导致地震波的衰减和改变地震波在地下传播时,会与地下结构发生相互作用。
地震波的能量在与地下结构相互作用时会发生衰减,即地震波的振幅逐渐减小。
同时,地震波也会因为地下结构的反射、折射等作用而发生衰减,波形也会发生改变。
通过地震波在地下的衰减和改变,可以推断地下结构的性质和分布。
2. 地震勘探的应用地震勘探在地质科学研究、地下工程勘察和矿产资源开发等领域具有广泛的应用。
2.1 地质科学研究地震勘探可以帮助地质学家研究地下岩石、沉积物的分布和结构。
通过分析地震波在地下的传播速度变化和波形改变,可以推断出地下的岩石类型、厚度、形态等信息。
地震勘探可以帮助地质学家了解地壳运动、地震活动和地下断裂带等地质现象,进而预测地震风险和地质灾害。
2.2 地下工程勘察地震勘探在地下工程勘察中起着重要的作用。
在建设大型工程项目(如大坝、地铁、隧道等)前,需要了解地下的地质条件和结构,以便选择合适的工程设计方案。
地震勘探可以提供地下土层、岩石、裂隙等的信息,帮助工程师在进行工程勘察和设计时避免地质灾害风险,减少工程风险并提高工程质量。
2.3 矿产资源开发地震勘探可以在矿产资源勘探中发挥重要的作用。
通过分析地震波在地下的传播速度和波形改变,可以判断地下是否存在矿产资源。
地震勘探可以帮助勘探人员找到矿脉、矿体等矿产资源的分布情况,并预测矿体的形态、规模和品位等信息。
这些信息对于矿产资源的开发和利用具有重要的指导意义。
地质勘探中的地质勘探仪器
地质勘探中的地质勘探仪器地质勘探是指通过对地壳、地球内部及地球表面的各种物质和现象进行系统观测、测量和分析,以获取地质信息的一门科学技术。
地质勘探仪器作为地质勘探的工具,发挥着关键作用。
本文将介绍几种常见的地质勘探仪器。
一、地震仪地震仪是地质勘探中最常用的仪器之一。
地震勘探利用地震波的传播特性研究地球内部结构,探测油气矿藏、岩层构造等信息。
地震仪通过测量地震波的传播速度、振幅等参数,推断地下的地质情况。
二、地磁仪地磁仪用于测量地球磁场的变化,通过观测磁场强度和方向的变化,探测地下的矿产资源、构造特征等信息。
地磁仪常用于寻找地下金属矿床、勘探石油和天然气储层等。
三、重力仪重力仪测量地球表面某一点上物体受到的引力大小,通过观测引力变化来探测地下的密度变化。
重力勘探常用于寻找矿床、发现地下脉络和断层。
四、电磁仪电磁仪是利用地球的自然电磁信号或外加电磁信号,通过观测电磁场的变化来探测地下的物质分布和性质。
电磁勘探广泛应用于矿产资源勘查、地下水勘察等领域。
五、雷达仪雷达仪利用超声波或电磁波在地下的反射和传播特性,勘探地下介质的物理属性和构造特征。
雷达仪在城市规划、土壤调查、地下管道探测等方面具有重要作用。
六、地电仪地电仪是测量地下电磁场的仪器,通过测量地下电阻率的分布,推断地下结构特征和地下含水层分布情况。
地电勘探广泛应用于勘探地下水、找寻矿藏、勘查地震活动断层等。
地质勘探仪器的发展为地质勘探提供了强有力的支持,使得勘探工作变得更加高效、准确。
随着技术的进步,地质勘探仪器也在不断创新和改进。
总结:以上介绍的是地质勘探中常用的一些地质勘探仪器,包括地震仪、地磁仪、重力仪、电磁仪、雷达仪和地电仪。
这些仪器通过测量和观测地球的物理场和信号,来推断地下的地质情况,为矿产资源勘查、地下水勘察等工作提供了重要的支持。
随着科技的不断进步,地质勘探仪器的发展也在不断创新和完善,将进一步提高地质勘探的准确性和效率。
地震勘探原理概论
地震勘探原理概论地震勘探是一种广泛应用于地球探测的技术,以地震波传播的原理为基础。
地震勘探通过人工制造地震波,并观测地震波在地下介质中传播的特性,从而获得地下构造和岩层信息。
本文将从地震波产生、传播和接收三个方面,对地震勘探原理进行概述。
地震波产生是地震勘探的首要过程,通常通过爆炸、震源或振动器等方式产生。
爆炸法是最常用的地震波产生方法之一,它通过炸药或地雷等爆炸物产生的冲击波来激发地震波。
震源法则是利用机械振动或电磁激发地震波,其优点是能够控制波形和频率。
振动器法是通过机械设备产生振动信号,使地面振动,激发地震波。
这些方法都可以有效地产生地震波,使其传播到地下介质中。
地震波的传播是地震勘探的核心过程。
地震波在地下介质中传播的速度取决于地下岩层的性质。
地震波在固体、液体和气体介质中的传播速度有所不同,由此可见,地震波传播的速度与介质的密度、弹性模量等参数有关。
地震波的传播路径通常遵循折射和反射原理,当地震波从一种介质进入另一种介质时,会发生折射和反射,从而使地震波的传播路径发生变化。
地震波的接收是地震勘探的最后一个环节,也是获取地下信息的关键。
地震波在地表或地下的接收器上产生的信号被称为地震记录。
地震记录中包含了地震波传播的速度、幅度和频率等信息。
地震记录可以通过地震仪器进行观测和记录,并通过数据处理得到地下结构和岩层的信息。
地震勘探在石油勘探、地质调查和土木工程等领域有着广泛的应用。
在石油勘探中,地震勘探可以帮助确定油气藏的位置、大小和性质,为油气开发提供重要的依据。
在地质调查中,地震勘探可以揭示地下岩层的分布和性质,有助于地质灾害的预测和防治。
在土木工程中,地震勘探可以用于勘察地质灾害风险、确定地基和地层的信息,为工程设计和施工提供参考。
综上所述,地震勘探是一种基于地震波传播原理的技术,通过地震波的产生、传播和接收,可以获取地下结构和岩层的信息。
地震勘探在各个领域有着广泛的应用,对于石油勘探、地质调查和土木工程等领域的发展和进步有着重要的作用。
地震引发的地动仪原理解析
地震引发的地动仪原理解析地震是自然界中一种常见且具有巨大毁灭力的地球现象。
而地动仪则是一种专门用来监测、记录并分析地震活动的仪器。
本文将对地震引发的地动仪的原理进行解析。
一、地动仪的概述地动仪,又称为地震仪,是一种用于测量地震活动的仪器。
它的主要功能是记录地震产生的地表振动,并将其转化为电信号,以便分析和研究地震过程。
地动仪的核心部件是地震传感器,它能够感知地壳运动并将其转化为电信号。
二、地动仪的工作原理1. 地动仪的传感器地动仪的传感器是地动仪的核心部件,通常采用压电材料制成。
压电材料具有压电效应,即受到外力作用时会产生电荷。
当地震发生时,地壳的振动会作用到地动仪的传感器上,压电材料就会变形并产生电荷。
2. 电信号的转换与放大地动仪的传感器感知到地壳振动后,电信号需要经过转换与放大才能得以记录和分析。
一般来说,地动仪会使用放大器将微弱的电信号放大,以便更好地记录和分析地震的特征。
3. 数据的记录和分析经过电信号的转换与放大后,地动仪会将数据记录下来,一般以图像或曲线的形式展示。
这些数据可以通过计算机进行进一步的分析,以了解地震发生的时间、震级、震源位置等信息。
三、地动仪的应用地动仪的应用非常广泛,不仅可以用于科学研究和地震监测,还可以用于工程勘察、建筑设计等领域。
以下是地动仪的一些主要应用:1. 地震预警地动仪可以通过对地震波进行实时监测,提供地震预警功能。
当地动仪探测到地震波时,可以通过网络发送预警信息,让相关单位和人员有更多的时间来采取避震措施。
2. 工程勘察在进行建筑设计和施工前,需要对地质条件进行评估,以确保工程的安全性。
地动仪可以帮助工程师了解地震活动情况,从而更好地选择合适的建筑材料和结构形式。
3. 地震科学研究地动仪的运用是地震科学研究的重要工具。
通过地动仪记录的数据,科学家可以分析地震的机理、研究地震波传播规律,并提出防震减灾的建议。
四、地动仪的发展趋势随着科技的不断进步,地动仪的功能和性能也在不断提升。
地质勘探中的地质雷达技术
地质勘探中的地质雷达技术地质雷达技术是地球科学领域中一种非常重要的勘探技术,它能够通过无损检测方式获得地下结构的信息。
本文将介绍地质雷达技术的原理、应用领域以及未来的发展趋势。
一、地质雷达技术的原理地质雷达技术利用微波信号与地下物质相互作用的特性,通过检测回波信号来确定地下结构。
其原理可以简单概括为发射、接收和处理三个步骤:1. 发射:地质雷达系统通过天线发射微波信号,这些信号会在地下不同介质的界面上发生反射、折射、散射等现象。
2. 接收:接收系统会收集回波信号,并将其转化为电信号发送到处理系统进行分析。
3. 处理:处理系统对接收到的信号进行时频分析,通过波形和幅度的变化来获得地下结构的信息。
二、地质雷达技术的应用领域地质雷达技术在地球科学领域有着广泛的应用,可以用于以下几个方面:1. 地质勘探:地质雷达技术可以用于地质勘探,例如矿产资源勘探、岩溶地貌勘察、地下水资源调查等。
通过地质雷达扫描,可以获取地下结构的信息,帮助勘探人员确定勘探区域的地质构造和岩石性质。
2. 土壤研究:地质雷达技术对于土壤研究也有很大的帮助。
通过对土壤中微波信号的分析,可以获取土壤的含水量、密度、孔隙率等信息,有助于土壤质地评价和土壤污染监测。
3. 工程勘察:地质雷达技术在工程勘察中起到了重要的作用。
它可以用于检测地下管线、洞穴、地下隧道等工程建设中的隐患,帮助工程师减少钻探次数、提高工作效率,并确保施工的安全性。
4. 灾害监测:地质雷达技术在灾害监测方面也有广泛应用。
例如,它可以用于监测地质滑坡、地下水位变化、地震活动等,为灾害预警和防治提供重要的数据支持。
三、地质雷达技术的发展趋势随着科技的不断进步,地质雷达技术也在不断发展。
未来,地质雷达技术可能朝着以下几个方向发展:1. 分辨率提升:随着雷达系统技术的改进,地质雷达的分辨率将进一步提升,可以获取更精细的地下结构信息。
2. 多频段应用:地质雷达技术可以利用多种频段的微波信号,通过对多频段信号的处理来获取更丰富的地下信息。
浅层地震勘探原理
浅层地震勘探原理
浅层地震勘探是一种工程地质地球物理勘探方法,利用地震波在不同岩、土中传播的特征来探测浅部地质构造和测定岩土物理力学参数。
其原理是人为激发地震波,沿测线不同位置布置地震勘探仪器来检测和记录地震波,然后分析这些记录,从而获得勘探地区地下地质信息。
常用的激发方式包括炸药震源和非炸药震源,如落重震源、气动震源等。
在记录地震波时,需要利用地震勘探仪器,如地震检波器,来接收地震波信号。
分析地震波信号需要借助专门的软件,如地震处理软件,进行滤波、叠加、偏移等处理,以获得地下地质结构的图像。
浅层地震勘探具有精确度高、勘探对象广、施工周期短、成本低等优点,广泛应用于工程建筑的地基勘察、地下洞穴探测、地裂缝和滑坡体等地质灾害调查等领域。
同时,浅层地震勘探也存在一些局限性,如对地下水体和气体等非均匀介质的干扰、对浅层非地震因素的干扰等。
因此,在实际应用中,需要根据具体情况选择合适的勘探方法和数据处理技术,以提高勘探结果的准确性和可靠性。
地震勘探基本原理
地震勘探基本原理地震勘探是一种利用地震波传播规律探测地下构造和地质信息的方法。
它利用地震波在地下介质中传播的特性,通过测量地震波的传播时间、速度和振幅等参数,推断地下结构和岩性的分布。
地震勘探在石油勘探、工程勘察和地质灾害预测等领域有着重要的应用。
地震勘探的基本原理是利用地震波在地下介质中的传播反射、折射、透射和散射等现象。
当地震波从一个介质传播到另一个介质时,由于介质性质的不同,地震波传播的方向和速度都会发生变化,这就导致了地震波的反射、折射和透射。
地震勘探中常用的地震波有纵波和横波两种。
纵波是指地震波沿着传播方向的振动方向与传播方向一致的波动,它的传播速度较快;横波是指地震波沿着传播方向的振动方向垂直于传播方向的波动,它的传播速度较慢。
在地震勘探中,纵波和横波的传播速度不同,可以用来推断地下介质的物理性质。
地震勘探常用的方法包括地面地震勘探和井下地震勘探。
地面地震勘探是在地表布设地震仪器,通过测量地震波在地下的传播情况来推断地下构造。
地面地震勘探常用的方法有地震反射法和地震折射法。
地震反射法是利用地震波在地下发生反射的现象,通过测量地震波的反射时间和振幅来推断地下构造的分布和形态。
地震折射法是利用地震波在地下发生折射的现象,通过测量地震波的折射角度和折射时间来推断地下构造的性质和分布。
井下地震勘探是在钻井过程中进行的地震勘探,它可以提供更高分辨率的地下图像。
井下地震勘探常用的方法有井下地震反射法和井下地震折射法。
井下地震反射法是在钻井井筒内布设地震仪器,通过测量地震波在井筒壁上反射的时间和振幅来推断地下构造的分布和形态。
井下地震折射法是利用地震波在井筒内和地下介质之间发生折射的现象,通过测量地震波的折射角度和折射时间来推断地下构造的性质和分布。
地震勘探的基本原理是利用地震波在地下介质中的传播现象,通过测量地震波的传播时间、速度和振幅等参数来推断地下构造和岩性的分布。
地震勘探常用的方法有地面地震勘探和井下地震勘探,它们可以提供有关地下构造、岩性和地质灾害的重要信息。
面波勘探原理
面波勘探原理面波勘探是一种地球物理勘探方法,通过记录地面上的地震面波信号来获取地下结构信息。
面波勘探原理主要基于地震波在地下介质中的传播特性,利用面波信号的传播速度和衰减规律来推断地下介质的性质和结构。
面波勘探在地质勘探、地下水资源调查、地震灾害预测等领域有着广泛的应用。
地震波是在地震事件中产生的一种能量波动,它会在地下介质中传播并产生不同类型的波。
面波是一种沿着地表传播的地震波,其传播速度相对较慢,但能够在较长距离内传播,并且对地下介质的低速层和高速层有着较好的敏感性。
因此,面波勘探可以通过记录地面上的面波信号来获取地下介质的速度结构和界面信息。
面波勘探原理的关键在于分析面波信号的传播特性。
当地震波通过地下介质时,不同类型的地质结构会对地震波产生不同的影响,导致地震波在地下传播时发生折射、反射等现象。
面波信号的传播速度和衰减规律受地下介质的密度、泊松比、剪切模量等因素的影响,因此可以通过分析面波信号的传播特性来推断地下介质的性质和结构。
面波勘探通常采用地震勘探仪器进行观测,通过在地表布设地震接收器阵列,记录地震波在地表的传播情况。
地震仪器会记录地震波在地表的振动信号,然后经过信号处理和数据分析,可以得到地下介质的速度结构和界面信息。
通过对面波信号的分析,可以确定地下介质的速度分布、界面位置和地质构造特征,为地质勘探和工程勘察提供重要的地质信息。
面波勘探原理的应用范围非常广泛。
在地质勘探领域,面波勘探可以用于矿产勘探、油气勘探等,帮助矿产资源的勘查和开发。
在地下水资源调查中,面波勘探可以用于地下水勘察和水文地质研究,为地下水资源的合理开发提供技术支持。
在地震灾害预测方面,面波勘探可以用于地震活动区的地质构造和地下构造特征研究,为地震灾害的预测和防范提供科学依据。
总之,面波勘探原理是一种重要的地球物理勘探方法,通过对地震波面波信号的分析,可以获取地下介质的速度结构和界面信息,为地质勘探、地下水资源调查、地震灾害预测等领域提供重要的地质信息和技术支持。
地震勘察仪器原理与结构
地震勘探仪器原理与结构5.1地震勘探对仪器的基本要求5.1.1地震波运动学特征对仪器的要求为了利用地震波的运动学特征来推测地下反射界面的位置和形态,就要求记录多道地震信号,以便进行波的对比,识别同相轴;记录震源激发信号作为计算反射时间的起点;记录计时信号作为计算反射时间的标尺;在采用炸药震源时还要记录井口信号,以测定地震波从炮井井底的炸药爆炸点传到炮井井口的时间—τ值,进而依据已知的炮井深度h来推算表层的速度v=h/τ,为今后地震资料处理时进行静校正提供依据。
除地震信号以外的这些需要记录的信号统称为辅助信号。
通常所说的地震仪记录道数指的是地震道的道数,辅助道不包括在内。
地震仪对地震信号的数据采集过程从震源激发时刻开始,一直持续到最深目的层反射信号完全到达时为止。
采集过程的持续时间称为记录长度,采用炸药等冲激震源时,记录长度T为:T=2h/v式中h---勘探目的层最大深度;v地震波的平均速度。
在地震勘探中,有意义的最大反射界面的深度很少超过10km,而达到这样深度的平均地震波速度,至少是3500m/s。
因此,通常要求的记录长度为6s。
深钻、地质解释和地震信号穿透力等项技术改进后,需要的记录时间还可能增加。
反射时间的标记是根据磁带上记录的计时信号进行的,如果计时信号本身不精确的话,依据它测出的反射时间也就不精确,由此推测出的反射界面的位置也就不准确,因此,一般要求计时信号的可重复性和绝对准确度都应保持在0.05%的容许范围内。
5.1.2地震波动力学特征对仪器的要求为了能利用地震波的动力学持征来推测地下岩性,甚至直接找油找气,就要求地震仪高保真、高信噪比、高分辨宰地把地震波记录下来。
具体来说,应满足以下几项基本要求:(1)地震仪允许输入的幅度范围(简称仪器的动态范围)必须大于需要记录的地震信号的动态范围。
需要记录的地震信号的最大幅度是从震源到最近的检波点的直达波幅度,它与偏移距的大小有关;需要记录的地震信号的最小幅度是最深目的层反射波传到地表时的幅度,由勘探深度要求决定。
地震勘探PPT课件
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地震勘探的基本原理
频率相同,幅值不同
频率相同,相位不同
地震波频谱特征的分析是地震勘探技术的一个重要方面, 根据有效波和干扰波的频段差异,可用来指导野外工作方法 的选择,并给数字滤波和资料解译等工作提供依据。
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二、费马原理 费马原理又称射线原理或最小路径原理,它给出地震 波总是沿地震射线传播,以保证波到达某点所用的旅行时 间最少。显然,从一个等时面到另一个等时面,只有垂直 距离最短,因此波沿垂直于等时面的方向传播所用旅行时 间最少,故地震射线和等时面总是互相垂直的。有波前和 波射线的概念来描述波动是一种简便而清晰的方法。
工程物探根据波的特征,可分为折射波法、反射波法、 瞬态面波法、P,S波测井、弹性波CT、地脉动测试、桩基 完整性检测等。下面对其分别进行介绍。
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浅层折射波地震勘探原理
设有两层介质,上层波速为Vl。下层为V2,且V2>V1、 当入射波以临界角i(i=arcsin(V1/V2))入射到界面时,透 射波将沿分界面以速度V2滑行。这种滑行波沿界面传播时, 必然引起界面上各质点的振动,根据惠更斯原理,滑行波 所经过的界面上的各点,都可看作是一个新的振源。由于 上下介质质点存在弹性联系,因此滑行波沿界面传播时, 在上覆介质中的质点也发生振动、并以波的形式返回地面, 这种波称为折射波(有时又叫首波)。
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地震勘探的基本原理
若假设e是半径为r的球面波波前上单位面积的能量, 则整个球面的总能量E为:E = 4πr2e
地震波CT成像系统PPT课件
地震波CT成像系统可以用于评估地下矿产 资源的分布和储量,为矿产资源的开发提 供科学依据。
地下水研究
工程地质勘察
地震波CT成像系统可以用于探测地下水的 水位、流向、储量等信息,为水资源管理 和开发提供支持。
地震波CT成像系统可以用于工程地质勘察 ,如隧道、桥梁、建筑等工程的场地勘察 ,为工程设计和施工提供地质依据。
的图像。
面临的挑战与解决方案
数据采集难度大
由于地震波在传播过程中会受到多种因素的影响,导致数 据采集难度较大。解决方案是采用高精度的地震波采集设 备,并优化采集参数。
图像分辨率有限
由于地震波的传播特性,其成像分辨率受到一定限制。解 决方案是采用更高频率的采集设备,以提高图像分辨率。
数据处理时间长
地震波数据处理需要耗费大量的时间和计算资源。解决方 案是采用高性能计算机和优化算法,以提高数据处理速度 。
地震波CT成像系统PPT课件
contents
目录
• 引言 • 系统工作原理 • 系统硬件结构 • 系统性能评估 • 实际应用案例 • 系统优势与挑战 • 未来发展趋势
01 引言
地震波CT成像系统的定义
地震波CT成像系统是一种利用地震波进行地下结构成像的探 测技术。它通过向地下发射地震波,并记录地震波在地下介 质中的传播和反射信息,利用计算机技术对记录的地震波数 据进行处理和分析,以重建地下结构的图像。
04 系统性能评估
分辨率与对比度
分辨率
地震波CT成像系统的分辨率决定了图像中物体细节的识别能力。高分辨率的图 像能够更好地展示物体的细微结构,有助于准确诊断。
对比度
对比度决定了图像中不同组织或结构的区分能力。良好的对比度能够使医生更 容易地区分不同的组织或结构,从而提高诊断的准确性。
高密度三维地震技术规格书
高密度三维地震技术规格书引言:高密度三维地震技术是一种用于地质勘探的先进方法,它通过激发和接收地震波来获取地下结构信息。
本规格书旨在详细介绍高密度三维地震技术的原理、设备要求、数据处理流程以及应用领域等内容,以便于工程师和相关专业人士了解和应用该技术。
一、技术原理高密度三维地震技术利用地震波在地下介质中的传播特性,通过在地表布置大量地震仪器,采集地震数据并进行处理,获得地下结构的高分辨率图像。
具体而言,该技术主要包括以下步骤:1. 设计合理的地震仪器布设方案,以实现对地震波的高效激发和接收。
2. 采集大量地震数据,包括地震波的到时、振幅等信息。
3. 进行数据处理,包括噪声去除、波形分析、速度模型建立等步骤。
4. 利用反演算法,将地震数据转化为地下结构图像。
二、设备要求高密度三维地震技术对设备的要求较高,主要包括以下几个方面:1. 地震仪器:需要具备高灵敏度、广频带和低噪声等特点,以确保准确采集地震数据。
2. 数据传输系统:需要具备高速传输和存储大容量数据的能力。
3. 数据处理软件:需要具备强大的计算和图像处理能力,以实现高效的数据处理和地下结构反演。
三、数据处理流程高密度三维地震技术的数据处理流程包括以下几个关键步骤:1. 数据预处理:包括数据质量检查、噪声去除和数据格式转换等。
2. 波形分析:通过分析地震波的振幅、频谱等信息,提取地下结构的特征。
3. 速度模型建立:通过地震波的传播时间和路径,构建地下介质的速度模型。
4. 反演算法:利用地震数据和速度模型,通过迭代计算,反演地下结构的参数。
5. 结果展示:将反演结果以图像或三维模型的形式展示,便于进一步分析和解释。
四、应用领域高密度三维地震技术在地质勘探中具有广泛的应用前景,主要包括以下几个方面:1. 油气勘探:通过获取地下油气储层的结构信息,为勘探和开发提供重要依据。
2. 矿产资源勘探:用于寻找金属矿床、煤炭储量等地下矿产资源。
3. 工程地质勘察:用于评估地下工程的稳定性和承载能力,确保工程安全。
声波测井仪在勘察中的运用
声波测井仪在勘察中的运用声波测井仪是一种利用声波原理进行勘察和检测的仪器,它可以对地下的岩石和沉积物进行准确的探测和测量,因此在勘察中得到了广泛的应用。
声波测井仪的工作原理是通过在地下向不同方向发射声波,然后根据声波的反射和传播特性来对地下岩石和沉积物的性质进行分析和测量。
声波测井仪可以利用声波信号的强度和到达时间等特征来确定地下岩石和沉积物的类型、厚度、密度、孔隙度、渗透性等重要参数。
在油气勘探和开发中,声波测井仪可以广泛应用于以下方面:1. 认识地层结构:声波测井可以帮助工程师了解地下各层岩石的构成,厚度和形态。
这些信息可以用于建立地质模型,以确定沉积物的类型和含量,从而在油气勘探中选择合适的钻孔位置。
2. 测井评价:通过声波测井,可以测定岩石的泊松比、弹模以及密度等多种参数,以评估地下岩性,判断地下岩石储层的物性和储量,有助于确定油气区块的开发方案。
3. 地下环境监测:声波测井可以在监测过程中获得地下水的含量,帮助评估水资源的潜在供应和健康状况。
同时,声波测井还可以监测密闭系统内部的变化,以便及时识别或预测地下气体或液体的泄漏情况。
声波测井仪在勘察中的应用有几个显著的优点。
首先,声波测井的准确度相当高。
声波信号的信噪比很高,导致返回的数据可以帮助确定地下岩层何时出现,并可以精确指示储层的物性和厚度。
其次,使用声波测井可以大大减少在调查和勘探过程中的人为误差。
该仪器可以集成不同的传感器系统,从而减少在使用多个测量仪器时可能发生的交叉干扰和数据中的错误。
然而,声波测井仪也存在一些局限性。
例如,地下储层有许多复杂的细节会影响声波传导,这会导致数据质量下降。
此外,钻井的精度不足可能会影响信号传输和数据质量,使得所得数据需要加以修正。
在实践中,声波测井经常与其他勘探方法结合使用,如电阻率测量、地震勘探、磁测和重力测量等,以获得更准确和更完整的数据。
总之,声波测井作为勘察领域的一种重要技术手段,对于油气勘探和开发、地质调查、环境监测、地震研究等领域都有着广泛的应用前景。
可控震源滑动扫描工作原理及应用
可控震源滑动扫描工作原理及应用震源滑动扫描(Slip Sweep)是一种地震勘探方法,通过控制震源的位置和能量释放方式,实现对地下结构的细致成像。
本文将介绍可控震源滑动扫描的工作原理,并探讨其在地震勘探领域中的应用。
一、工作原理可控震源滑动扫描是基于传统地震勘探方法的改进。
传统方法中,震源通常是固定的,能量以一个确定的位置进行释放。
而可控震源滑动扫描则通过控制震源的位置和震动频率,实现对地下结构的高分辨率成像。
可控震源滑动扫描的工作原理可概括为以下几个步骤:1. 震源布置:根据勘探需要,将多个震源按照一定的布置方式放置在地表上。
这些震源可以是人工设备,也可以是地下爆炸。
2. 扫描模式选择:根据勘探区域的特点和勘探目标,选择适当的扫描模式。
常见的扫描模式包括线性扫描、螺旋扫描等。
3. 震源控制:通过控制震源的位置和震动频率,实现对地下不同位置的震动。
通常采用电脑控制系统,精确控制不同震源的运动轨迹和震动参数。
4. 地震数据采集:地震仪器部署在地表上或地下,用于采集地震波在地下的传播情况。
地震数据采集包括震源激发和地震波接收。
5. 数据处理与成像:通过对采集到的地震数据进行处理和分析,得到地下结构的成像结果。
常用的数据处理方法包括时频分析、偏移成像等。
二、应用领域可控震源滑动扫描方法具有高分辨率、高效率和显著的勘探效果等优点,因此在地震勘探领域得到了广泛的应用。
以下是该方法在不同领域的应用举例:1. 油气勘探:可控震源滑动扫描方法可以提供油气勘探的细节成像,帮助勘探人员了解油气储层的分布和性质,指导油气勘探的决策。
此外,该方法还可以辅助油气生产中的地下注水、压裂等工艺的优化。
2. 矿产勘探:可控震源滑动扫描方法可以应用于矿产勘探中,例如对金矿、铜矿等地下矿体进行成像和定位。
通过高分辨率的成像结果,可以为矿产勘探提供重要的地质信息。
3. 地质灾害预测:可控震源滑动扫描方法可以对地下断裂带、地层变形等进行监测和预测,有助于地质灾害的防治工作。
测绘技术中的物探勘察方法详解
测绘技术中的物探勘察方法详解引言:测绘技术是一门重要的学科,它涉及到地理信息、地形测量和地质勘察等多个领域。
在测绘过程中,物探勘察方法起到了至关重要的作用。
本文将详细介绍测绘技术中的物探勘察方法,包括电法勘探、地震勘探和地磁勘探三个方面。
一、电法勘探电法勘探是一种利用电流在地下的传导特性来探测地下结构的方法。
它通过在地表上设置电极,通过施加电压和测量电流的方式来获取地下信息。
电法勘探在地质勘察和矿产资源勘探中被广泛运用。
电法勘探的主要原理是根据地下不同材料的电导率差异来判断地下结构。
一般来说,导体的电导率较高,而绝缘体的电导率较低。
通过测量地下电流的分布情况和电阻率的变化,可以推测地下是否存在矿藏或岩层。
在电法勘探中,常用的测量方法有直流电法、交流电法和中心极化电法等。
直流电法是最基本的电法勘探方法,它通过施加直流电压来测量地下电阻率。
交流电法则是通过施加交流电压,并测量电流和电压的相位差来判断地下的电导率。
二、地震勘探地震勘探是一种利用地震波在地下传播的特性来推断地下结构的方法。
它通过记录地震波在地下的传播速度和振幅变化,进而了解地下的岩层、断层和地下水等信息。
地震勘探在地质灾害预测和石油勘探中有着广泛的应用。
地震勘探的基本原理是地震波在地壳中传播的速度和路径会受到地下结构的影响。
不同材料对地震波的传播有不同的阻碍作用,因此可以通过分析地震波在地下的传播特性来推断地下结构。
地震勘探中的主要方法包括折射波法和反射波法。
折射波法是利用地震波在不同岩层间的折射现象来判断地下结构。
反射波法则是通过记录地震波在地下岩层反射的情况来分析地下结构。
三、地磁勘探地磁勘探是一种利用地球磁场的变化来获取地下信息的方法。
地球磁场在地下的分布情况受到地下结构的影响,因此可以通过测量地磁场的变化来推断地下的磁性物质和矿产资源。
地磁勘探在矿产勘探和环境地质中有重要应用。
地磁勘探的基本原理是地球磁场在地下不同材料中的磁导率差异会引起地磁场的变化。
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地震勘探仪器原理与结构5.1 地震勘探对仪器的基本要求5.1.1 地震波运动学特征对仪器的要求为了利用地震波的运动学特征来推测地下反射界面的位置和形态,就要求记录多道地震信号,以便进行波的对比,识别同相轴;记录震源激发信号作为计算反射时间的起点;记录计时信号作为计算反射时间的标尺;在采用炸药震源时还要记录井口信号,以测定地震波从炮井井底的炸药爆炸点传到炮井井口的时间一T值,进而依据已知的炮井深度h来推算表层的速度v = h/T,为今后地震资料处理时进行静校正提供依据。
除地震信号以外的这些需要记录的信号统称为辅助信号。
通常所说的地震仪记录道数指的是地震道的道数,辅助道不包括在内。
地震仪对地震信号的数据采集过程从震源激发时刻开始,一直持续到最深目的层反射信号完全到达时为止。
采集过程的持续时间称为记录长度,采用炸药等冲激震源时,记录长度T 为:T=2h/v式中h---勘探目的层最大深度;v 地震波的平均速度。
在地震勘探中,有意义的最大反射界面的深度很少超过10km,而达到这样深度的平均地震波速度,至少是3500m/s。
因此,通常要求的记录长度为6s。
深钻、地质解释和地震信号穿透力等项技术改进后,需要的记录时间还可能增加。
反射时间的标记是根据磁带上记录的计时信号进行的,如果计时信号本身不精确的话,依据它测出的反射时间也就不精确,由此推测出的反射界面的位置也就不准确,因此,一般要求计时信号的可重复性和绝对准确度都应保持在0 .05%的容许范围内。
5.1.2 地震波动力学特征对仪器的要求为了能利用地震波的动力学持征来推测地下岩性,甚至直接找油找气,就要求地震仪高保真、高信噪比、高分辨宰地把地震波记录下来。
具体来说,应满足以下几项基本要求:(1)地震仪允许输入的幅度范围(简称仪器的动态范围)必须大于需要记录的地震信号的动态范围。
需要记录的地震信号的最大幅度是从震源到最近的检波点的直达波幅度,它与偏移距的大小有关;需要记录的地震信号的最小幅度是最深目的层反射波传到地表时的幅度,由勘探深度要求决定。
目的层越深,反射信号则越弱,当反射信号幅度比外界环境噪声的幅度还小时,就会被外界环境噪声淹没。
因此,一般认为需要记录的地震信号最小有意义幅度是外界环境噪声的幅度。
目前通过地震资料的数字处理,有可能从环境噪声背景中提取幅度仅有环境噪声幅度1/10的弱信号。
考虑上述三方面因素,人们普遍认为地震勘探仪器的动态范围应达到或接近120dB。
②地震仪应该设置滤波器,在记录之前对接收进来的妨碍有效波记录的干扰波进行压制。
这些滤波器给地震仪限定的记录频率范围应该尽可能大于需要记录的地震信号的频率范围。
由于地层的选频吸收效应,使得越是深层的反射信号,其主频越低。
因此,需要记录的地震信号最低频率由勘探深度要求决定,可能需要延伸到10Hz 或10H2 以下。
需要记录的地震信号最高频率由勘探分辨率要求决定。
一般来说,在进行地震普查时取125Hz 就可以了,进行地震详查时应取250Hz,高分辨率勘探可能需要取到500Hz,甚至更高。
③在所能记录的幅度范围和频率范围内,地震仪应该是一个线性系统。
所谓线性系统就是当输入为单一频率的正弦波时,输出也是同频率的单一正弦波。
如果给一个系统输入一个频率的正弦波,其输出中出现很多频率为n(n 为正整数)的新的频率分量,那么我们就认为这个系统是非线性系统或者说存在非线性失真。
实际上,完全线性的系统是不存在的。
5.1.3 多道记录对地震仪器的要求最早的地震仪是单道的, 为了便于进行波的对比和提高野外生产效率, 后来发展成为多道地震信号同时记录。
随着多次覆盖技术的推广和覆盖次数的提高,要求进一步增加道数。
高分辨率地震勘探要求缩短道距至25m、10m甚至5m,而为了保持一定的排列长度,自然也要求道数多一些。
三维地震勘探方法的普遍应用更是要求地震仪的道数多达几千道。
在多道记录的情况下,为了确保地震记录的质量,还必须要求地震仪内部各地震道电路的振幅特性和相位特性保持良好的一致性,道与道之间的相互干扰(即道间串音)应很小(一般要求小于-80dB)。
5.1.4 野外工作条件对地震仪器的要求地震仪长年在野外工作,工作环境与室内仪器大不相同。
由于野外环境条件差,造成仪器发生故障的外部原因很多。
而地震仪一旦发生故障,轻则影响地震记录的质量,重则使整个地震勘探队的工作陷于停顿,所以特别要求地震仪有很高的稳定性和可靠性,并且具有一定的自检能力和野外监视功能。
除此之外,体积小、质量小、耗电省、操作简便、易于维修也是应尽可能满足的基本要求。
5.2 常用地震检波器的工作原理地震检波器是把传输到地面或水中的地距波转换成电信号的机电转换装置,它是地震仪野外数据采集的关键部件。
陆上地震勘探普遍使用电动式检波器,海上地震勘探普遍采用压电式检波器。
涡流检波器是20 世纪80 年代发展起来的一种新型检波器。
5.2.1 电动式地震检波器电动式地震检波器的结构和外形如图3—1 所示。
它由永久磁铁、线圈和弹簧片组成,磁铁具有很强的磁性,它是地震检波器的关键部件;线圈由铜漆包线绕在框架上而成,有两个输出端,它也是地震检波器的关键部件;弹簧片由特制的磷青铜做成一定的形状,具有线性弹性系数,它使线圈与塑料盖连在一起,使线圈与磁铁形成一相对运动体(惯性体)。
7WWCa)电为式检注界基本結构<b)电动式检波器外形图3 - 1 电动式检泼器的基本结钩和外形当地面存在机械振动时,线圈对磁铁作相对运动切割磁力线,根据电磁感应原理,线圈中产生感生电动势,且感生电动势的大小与线圈和磁铁的相对运动速度成正比,线圈输出的模拟电信号与地面机械振动的速度变化规律是一致的。
一、运动方程的建立检波器内部各组成部分的运动关系如图3—2。
地震检波器运动方程的建立,以及其基本思路要从地震检波器的功能入手。
地震检波器的功能是将地面的机械振动转换为相应的电S3-2检波器内各部分的运动关系模拟振动信号。
因此,研究地震检波器就应该首先找出地震检波器输出电压和地面运动的关系,而地震检波器输出的电压是由于线圈相对磁铁运动切割磁力线产生的,所以关键是要找出地面运动与线圈运动的关系。
地震波传到地面后,假设地面相对其原来位置产生一个向上位移z。
如忽略检波器与地面的藉合问题,即认为检波器外壳与地面一起运动,则地面的位移就是检波器外壳的位移,而磁铁又是同外壳固定在一起的,所以此时磁铁也相对其原位置产生一个向上位移z。
显然, 惯性体也会相对其原来的位置产生一个向上的位移y,由于惯性的原因,惯性体的位移将小于地面的位移,于是弹簧被拉长x,即线圈相对磁铁有一个向下的位移X。
检波器内各部分的运动关系为Y=z+x (3-1)此时,线圈及框架组成的惯性体受到如下外力的作用。
1 •弹簧克服惯性体重力后的拉力F KF K = —kx 式中k 一一弹簧的弹性系数,负号表示F K与x方向相反。
2•线圈受到的电磁阻尼力根据法拉第定律,线圈相对磁铁运动时,线圈产生的感应电动势为①一线圈磁通量;韶d_r du•・「■n—线圈匝数;S----机电转换系数(3-4)对低频地震信导而言,线圈的感抗很小可以忽略,因此线圈中的感应电流为(3 " 5)R c――线圈内阻;Ro ――线圈负载电阻。
由楞次定律可知:当线圈中有电流流过时,线圈将受到阻止其运动的电磁力(3 -6)WC3-3)式、(3-5)式代入(3-6)式得(3 -7)3 •铝制线圈架受到的电磁阻尼力圆筒形铝制线圈架可看作是一个单匝闭合线圈。
当线圈架随同线圈一起在磁场中运动时,线圈架内将产生涡流磁场。
涡流磁场对此涡流的作用力也将阻止线圈架运动,由( 3-7)式可知,这种电磁阻尼力与线圈相对磁铁的运动速度dx/dt成正比,方向相反:式中卩一一比例系数。
空气阻力比F T小得多,可忽略不计线圈架组成的惯性体运动符合牛顿第二定律,即SF=M^aSF= F K + F L + F T = _ 忌 - @ +當化为一般式有M+ (尸 + F/R 〉# + kx = M(3 -9)d 2x 「“ + F/Rdz L b df +d 2z = _d?(3- •10)<F N ■d?(3 --ID式中k —袁减系数・⑹一自然频率,OA )=/K7M» 衰减系数与自然频率之比称为阻尼系数,简称D■D - h/o>i (3 - 12)(3-11)式反泱了线圈运动与地面运动的关系.称为电动丈检波器的运动方程,在此基础上 可进一步导出电动式捡波器箱出电压与地面运动的关系一出电压方程.二、输出电压方程和固有援动 电动式检波器的输出电压为将(3-3)式代入上式得V^~R ・$・石■仏石D弍中G 严令 5 对(3-14)式两边对「取-•阶导数和二阶导数得(3・ 13)(3 - 14)dU_广 d 2x <F"■厂 <Fx将(3・11〉式对,再取一次导数,然后将上两式代入得石厂2A 石f H--G 护上式即为电动式检波器的输出电压方趕.令(3-1S)式右边等于琴则(3-15)(3-16)解齐次微分方可求得电动式检波器输出电压的固有振动形式.齐次方程弍(3-16)的 待征方程为r 2 + 2hr + 品=0 下面分三种悄况逬行讨论:①当Df/a<1时,(3-17〉式有两个共扼复根.即(3-17)ru = -h±j »/wl-h2匸-h±;wi式中«>.——检波誥固有娠动角频率,3严-ZT7*7即周期T, = 2ir/W)0-18)(3-16》式的通解为V - e-te (c, coscoi f + q sirkui t)=c • c~h♦ sinCcui * + 0) (3 - 19) 式中c- 5/c? +d ;f = arctgci/cj这种情况称为欠阻尼,由(3-19)式可知.在欠甲尼情况下电动式检波卷輪岀电压的周冇扳动为逐渐衰减的正弦扳动,如图3-3 (a)所禾。
啦动成楡披器的面件安动良形②当Df/s>l时,式C3 - 17)冇两个不相等的实札HJrj.j = ~ A ±y/h2 ~<ti- - h 令5( Jt中 3 = W - «4)(3-16)式的通解为V^=c l e r>* +c2e rj,二e '(“戸'♦c2e (3- 20)这种悄况称为过限尼.在过阻尼情况下・电动式检波器IS有振动具有非屈卿性,且迅速衰戲,如图3-3 <b)所示。
③当D"仏"时,(3-17)式有两个相等的实根,即n.a= f (3・16〉式的通解为V = e-*(c1+£:2/) (3-21)就种情况称为临界阻尼.在临界用尼悄况下,同有撮动处于周期撮动向非周期按动过渡的状态,如图3-3 (c)所示。