VP型垂直摆倾斜仪观测频带的分析及改进

发布时间：2021-03-25 00:38

　　从仪器原理、传递函数和观测数据等方面分析目前在网进行1 Hz采样的VP型垂直摆倾斜仪在2～60 s周期内的频率特性,认为该仪器可以观测到频带内的信号变化,但因处于过渡带,观测幅度较真实幅度削弱约20～40 dB。对VP型垂直摆倾斜仪观测频带进行拓展,使2～60 s周期内的观测信号由之前的过渡带进入到仪器的通频带,结果与相同采样率的其他定点形变仪器的观测效果相同,将地倾斜观测量转换为加速度表达后,其幅频特性符合全球地震背景噪声模型。改进后的VP型垂直摆倾斜仪对于远距离震级不大的同震体波震相记录效果略优于改进前,但受地脉动影响,在识别非地脉动信号时需要采用更精细的方法和手段来提高识别效果。 

【文章来源】：大地测量与地球动力学. 2020,40(05)北大核心CSCD

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

垂直摆倾斜仪观测原理示意图

采样模拟

2012年发布的地震行业标准《地震地壳形变观测方法》中首次提出固体潮形变仪器传递函数的理论测试方法[8],2014年之后采购入网的VP型垂直摆倾斜仪实现了传递函数的测试。首先采用倾斜平台阶跃响应法,通过记录倾斜仪在阶跃信号作用下的响应曲线,拟合计算出仪器的传递函数;再由传递函数解算得到截止频率(也等同于过渡带的起始频率),从而获得仪器的频带宽度(图3)。从周云耀等[4]对高频形变仪器采样率的研究结果来看,一般将高频形变仪器的传递函数用二阶传递函数近似表达,若测得仪器通频带的转折频率为0.05 Hz,则仪器响应的最高频率(过渡带截止频率)为5 Hz。从仿真实验可以发现,要使整个仪器响应频带内的信号都被真实地获取,采样率应不小于10 Hz,具体见表1。

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于S变换的唐山四分量钻孔应力时频特征分析[J]. 孟庆筱,吕健,李进武,王丽丽,李浩.  大地测量与地球动力学. 2018(11)
[2]宽频仪器观测的特定频段震颤波产生的原因分析[J]. 张燕,吕品姬,吴云.  大地测量与地球动力学. 2014(01)
[3]高频形变仪器采样率的研究与仿真实验[J]. 周云耀,吕永清,蔡骞,吴涛,刘川.  大地测量与地球动力学. 2012(06)
[4]新型宽频带垂直摆倾斜仪的设计及应用[J]. 马武刚,胡国庆,谭业春,吴艳霞.  测绘信息与工程. 2010(05)
[5]DZW重力仪和VS-1倾斜仪的传递函数与响应特征[J]. 蒋骏,陈德璁,林钢,张雁滨,马晓飞,李畅.  大地测量与地球动力学. 2010(03)
[6]强台风对汶川大地震和昆仑山大地震“震前扰动”影响的分析[J]. 胡小刚,郝晓光.  地球物理学报. 2009(05)
[7]基于固体潮观测的高精度垂直摆倾斜仪[J]. 肖峻,莫易敏,胡国庆.  武汉大学学报(信息科学版). 2004(11)



本文编号：3098695