第四章浅层地震勘探仪器简介

图 (a)、(b)、(c)、(d)、(e)分别对连续信号进行25、100、125、200、250Hz采样， 则输出频率分别为25、100、125、50、0Hz。显然，后两个采样不足，出现假频。
假频：某连续信号，采样频率小于信号频率的两倍，则在每个周期内采样不足
两个，采样后变成另一种频率的新信号。 采样间隔并非越小越好，△t过小，会增加不必要的处理工作量； 另一方面，一般浅震仪只能处理一定数量的子样（通常为512个，1024个或2048 个），因此过小的采样间隔会使记录长度缩短，致使勘探深度变浅。 一般浅震仪，△t有0.125、0.25、0.5、1、2ms等不同档次，可据不同情况选用。
动。
① 方向特性：当振动方向与线圈轴线方 向一致时，产生最大输出电压，具有最 大的灵敏度。
图4.1 电动式检波器结构示意图
按检波器固有频率分：低频， ＜ 10Hz ； 中 频 ， 10 ～ 33Hz ； 高频，33～100Hz。
图示为100 Hz高频检波器的频 率特性曲线。曲线分三段。
第一段：线性段，f较低时， 输出随f的升高而增大；
第四章浅层地震勘探仪器简介
二、地震仪的主要组成部分
地震道：一个检波器、一个放大器（包括滤波器等电路） 和一个记录器组合在一起。浅震仪道数有12道、24道或48道。
四个主要部分：检波器、放大器、震源同步系统和记录显示装置
1.检波器 作用：把地震波到达地表接收点处所引起的微弱机械振动转换
为电磁振动。一种机电转换装置。为适应地震勘探的各种要求，其 类型和性能多种。接收波型：纵波、横波、井中检波器（三分量检 波器）；使用地区：陆上、海上检波器；电压输出与质点运动速度 关系：速度、加速度检波器。
3.记录显示装置 一般用计算机记录和显示。 4.震源同步系统
一是激发地震波，二是与激发时间同步产生触发信号，使主机开始记时。 锤击：用两个弹簧片与导线连接作触发器； 炸药：爆炸使捆在炸药包上的导线炸断，产生触发信号。
第二节 数字叠加式浅震仪介绍
按叠加方式分：模拟叠加增强式，数字叠加增强式
一、几个基本概念 1.分贝
放大倍数：输出信号振幅m1与输入信号振幅m2的比值。
M m1 m2
分贝(dB)：用对数值表示放大倍数
ຫໍສະໝຸດ BaiduM db 20 log10 M
100dB意思指：若有5μV的输入振幅，则可得到0.5V(即0.5×106μV)的输出。
2.动态范围 定义：测量信号振幅极大值与系统噪音水平的比值，用分贝
表示： ［动态范围］=［ A ］dB a
3.数字地震仪的特点 (1)全数字化
全数字化：就是利用微机控制仪器来完成数据采集和信息处理。微机处 理是中心，而采集系统则属于外围设备。通过对计算机的操作就可实现对地 震仪的操作。这样可使地震仪的稳定性和可靠性大大提高。同时，仪器具有 操作简单、重量轻、体积小的优点。
(2)动态范围大
二、仪器的工作原理及特点 1.工作原理
工作原理如 图示。
图4.6 数字叠加式浅层地震仪工作原理图
2.数字叠加原理
图4.7 数字叠加原理及流程图
如图所示。数字叠加原理如下：来自放大器的模拟信号经A/D转换后的数字信 号和存贮器已有（前一次）的数字信号相加，再送回存贮器，等待与再次激发 产生的数据信号相加。若使每次激发产生的地震信号依次进行相加，就可得到 多次叠加后的增强地震数据。
3.假频
计算机只能对离散数据进行运算。 采样：连续波形信号 离散信号。
子样：某离散信号瞬时值。
采样间隔△t：相邻子样的时间间隔。△t越小，所得一组离散值越 能代表原波形信号（模拟信号）的形状。
图4.5 假频现象
采样定理：
t
1
2 fmax
fmax ： 信 号 中 的 最 高 频 率 成 分 。 采样间隔为，那么采样频率为， 如图所示。
如图示：陆上接收纵波的电磁式（动圈式） 速度检波器。
组成：外壳、磁钢、弹簧片、线圈等。
检波器工作原理：
当地震波引起地表介质振动时，检波器外 壳连同磁钢随介质质点一起振动，而线圈 由于惯性不随外壳同时运动，于是便产生 了线圈与磁钢的相对运动，线圈切割磁力 线便产生感生电流。其作用相当于小小 “发电机” ，将机械振动转变成了电振
图 (a)、(b)、(c)、(d)、(e)分别 对连续信号进行25、100、125、 200、250Hz采样，则输出频率 分别为25、100、125、50、 0Hz。显然，后两个采样不足， 出现假频。
假频：某连续信号，采样频率 小于信号频率的两倍，则在每 个周期内采样不足两个，采样 后变成另一种频率的新信号。
第二段：当f为某值时，输出 最大；
图4.2 SSJ—100型检波器频率特性
第三段：f再升高，输出渐小，趋于一极限值。
整个频率曲线表现为一种高通滤波性能，可适当地压制 低频面波等干扰。
在浅震中，多采用高频检波器。
2.放大器
自动增益控制(AGC)：使放大器的放大倍数能随反射信号能量的强弱而自动调节。 可将浅、中、深层能量悬殊的反射信号同时出现在波形记录上。放大倍数可达几 十万倍以上。