微型地震仪选型共24页
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北大地震概论——第3章 地震仪及基本参数的测定
S-P/秒 台 站 BKS JAS MIN 21.0 20.4 12.9 190 188 105 震中距离/千米
3.5.2 地震大小的确定
地震学家们发明了许多简单的方法从地震记录上 确定地震的大小。观测台站所用衡量地震大小 的最普通单位是地震震级。在1935年查尔斯·里 克特（Charles Richter）（下图）在加州理工学 院发明了相对的方法测量地震，和达也曾经用 类似的方法确定日本地震的大小。里克特提出 按照地震仪器探测到的地震波的振幅将地震分 级。这种分级系统最初只用于衡量南加州当地 的地震，现在全世界地震的研究都使用这种分 级系统。
因为地震的大小变化范围很大，所以用 对数来压缩测量到的地震波振幅是很方 便的。精确的定义是：里氏震级ML是最 大地震波振幅以10为底的对数。一种被 称之为伍德-安德森（Wood-Anderson） 的特殊地震仪记录到的振幅测量精度达 到1‰毫米。里克特没有指定特殊的波型， 因此最大振幅可以从有最高振幅的任何 波形上取得。由于一般振幅随着距离增 大而减少，里克特选择距震中100千米的 距离为标准。
现代地震仪
现代化的野外地震仪
地震图(Seismograms) 地震图(Seismograms)
＊地震图 地震图也被称为地震记录 地震图 地震记录
第一个远震 记录： 记录： 在德国Potsdam 在德国 记录到的日本发 生的地震
1906年旧金山地震记录 年旧金山地震记录
1906年旧金山地震时，加利福尼亚大学里 克观测台尤因地震仪 在旋转圆盘上记录了地 面南北方向和东西方向上的地震波动
按着这个定义，对一 个100千米外的地震， 如果伍德-安德森地震 仪记录到1厘米的峰值 波振幅（即1‰毫米的 10000倍）,则震级4。
震级本身没有任何上下限（虽然地震大 小有上限）。自本世纪有了地震仪以后 所记录到的地震仅有几次震级达到8.5级 以上（下页图）。例如，1964年3月27日 在阿拉斯加威廉王子海湾的大地震的里 氏震级约为8.6。另一方面，小断层的滑 动可能产生小于零震级的地震（即负 值）。在局部地区记录的非常灵敏的地 震仪可探测到小于-2.0级的地震。这种地 震释放的能量大约相当于一块砖头从桌 子上掉到地面的能量。
3.5.2 地震大小的确定
地震学家们发明了许多简单的方法从地震记录上 确定地震的大小。观测台站所用衡量地震大小 的最普通单位是地震震级。在1935年查尔斯·里 克特（Charles Richter）（下图）在加州理工学 院发明了相对的方法测量地震，和达也曾经用 类似的方法确定日本地震的大小。里克特提出 按照地震仪器探测到的地震波的振幅将地震分 级。这种分级系统最初只用于衡量南加州当地 的地震，现在全世界地震的研究都使用这种分 级系统。
因为地震的大小变化范围很大，所以用 对数来压缩测量到的地震波振幅是很方 便的。精确的定义是：里氏震级ML是最 大地震波振幅以10为底的对数。一种被 称之为伍德-安德森（Wood-Anderson） 的特殊地震仪记录到的振幅测量精度达 到1‰毫米。里克特没有指定特殊的波型， 因此最大振幅可以从有最高振幅的任何 波形上取得。由于一般振幅随着距离增 大而减少，里克特选择距震中100千米的 距离为标准。
现代地震仪
现代化的野外地震仪
地震图(Seismograms) 地震图(Seismograms)
＊地震图 地震图也被称为地震记录 地震图 地震记录
第一个远震 记录： 记录： 在德国Potsdam 在德国 记录到的日本发 生的地震
1906年旧金山地震记录 年旧金山地震记录
1906年旧金山地震时，加利福尼亚大学里 克观测台尤因地震仪 在旋转圆盘上记录了地 面南北方向和东西方向上的地震波动
按着这个定义，对一 个100千米外的地震， 如果伍德-安德森地震 仪记录到1厘米的峰值 波振幅（即1‰毫米的 10000倍）,则震级4。
震级本身没有任何上下限（虽然地震大 小有上限）。自本世纪有了地震仪以后 所记录到的地震仅有几次震级达到8.5级 以上（下页图）。例如，1964年3月27日 在阿拉斯加威廉王子海湾的大地震的里 氏震级约为8.6。另一方面，小断层的滑 动可能产生小于零震级的地震（即负 值）。在局部地区记录的非常灵敏的地 震仪可探测到小于-2.0级的地震。这种地 震释放的能量大约相当于一块砖头从桌 子上掉到地面的能量。
星龙科技_仪器仪表产品快速选型指南
0.05 级 0.02 级 0.01 级
直流电压测量： 10mV～1200V 直流电流测量： 100uA～600A 小信号测试(间 接式)：100uV～ 12V
第6页 共 20页
类别
型号
产品名称
主要功能
等级
选型备注
直流标准源（直流电能表检定装置）系列
XL-9000 XL-9020 XL-9060 XL-9100 XL-9200 XL-9600
电压：30～264V 电流：5mA～ 120A
第2页 共 20页
类别
型号
XL-503
XL-8234
XL-833A
XL-3003D
XL-221 XL-3203 XL-3300C
产品名称
主要功能
等级
具备单相电流和电压输
便携式配网自动化校
验仪
出，频率、相位及幅值可 0.05 级 调
选型备注
便携式，重量小 于 8 千克
0.05 级
XL-3003DZW
小电流低功率因数标 准功率源
小电流、低功率因数测试 用三相标准功率源，弥补 现有电能表检定装置的不 足
0.05 级
电压：0～420V 电流：0～ 20A
电压：0～420V 电流：0～100A
电压：0～420V 电 流 ： 0～ 20A
电压：0～420V 电 流 ： 0～ 60A 电压：0～420V 电流：0～100A 电压：0～120V 电流：0 ～ 6 A 同步触发信号： PPS、IRIG_B 码 电 压 ： 0 ～ 420V 输出功率：30VA 电流：0～35A 输出功率：85VA 电压：0～100V 电流：0～0.3A 功率因数： 0.1～1.0
电压输出： AC 0～750V DC 0～1000V 电流输出： AC 0～100A（A 相 ）、 0 ～ 50A （B、C 相） DC 0～30A 直流测量： 电压：0～10V 电流：0～20mA
地震勘探仪器的微型化与集成化考核试卷
10. ABCD
11. ABC
12. ABCD
13. AB
14. ACD
15. ABC
16. ABC
17. ABC
18. ABC
19. ABC
20. ABC
三、填空题
1.便携性效率
2.功能性小型化
3.微电子技术传感器技术
4.加速度传感器磁力传感器
5.高效电源管理增加电池容量
6.高效准确
7.设计质量电子元件选择
7.在地震勘探仪器集成化过程中，以下哪些措施可以提高设备的稳定性？（）
A.采用高精度的传感器
B.使用抗干扰能力强的电子元件
C.优化设备结构设计
D.减少设备的集成度
8.以下哪些技术常用于地震勘探仪器的信号处理？（）
A.数字信号处理技术
B.模拟信号处理技术
C.软件无线电技术
D.云计算技术
9.微型地震勘探仪器在野外作业中的优点包括以下哪些？（）
C.信号处理技术
D.多传感器集成技术
4.地震勘探仪器集成化能够：（）
A.增加勘探设备的体积
B.降低设备的移动性
C.提高数据处理的复杂性
D.提高勘探数据的准确性
5.微型地震勘探仪器在野外作业中的优势不包括：（）
A.轻便易携
B.对环境的影响小
C.勘探成本高
D.作业效率高
6.集成化地震勘探仪器中，下列哪项技术不属于数据采集环节：（）
B.重量轻
C.维护成本低
D.勘探效率高
15.地震勘探仪器集成化对以下哪些方面产生了积极影响？（）
A.设备可靠性
B.数据采集效率
C.成本控制
D.设备复杂性
16.以下哪些技术有助于提高地震勘探仪器的数据处理能力？（）
11. ABC
12. ABCD
13. AB
14. ACD
15. ABC
16. ABC
17. ABC
18. ABC
19. ABC
20. ABC
三、填空题
1.便携性效率
2.功能性小型化
3.微电子技术传感器技术
4.加速度传感器磁力传感器
5.高效电源管理增加电池容量
6.高效准确
7.设计质量电子元件选择
7.在地震勘探仪器集成化过程中，以下哪些措施可以提高设备的稳定性？（）
A.采用高精度的传感器
B.使用抗干扰能力强的电子元件
C.优化设备结构设计
D.减少设备的集成度
8.以下哪些技术常用于地震勘探仪器的信号处理？（）
A.数字信号处理技术
B.模拟信号处理技术
C.软件无线电技术
D.云计算技术
9.微型地震勘探仪器在野外作业中的优点包括以下哪些？（）
C.信号处理技术
D.多传感器集成技术
4.地震勘探仪器集成化能够：（）
A.增加勘探设备的体积
B.降低设备的移动性
C.提高数据处理的复杂性
D.提高勘探数据的准确性
5.微型地震勘探仪器在野外作业中的优势不包括：（）
A.轻便易携
B.对环境的影响小
C.勘探成本高
D.作业效率高
6.集成化地震勘探仪器中，下列哪项技术不属于数据采集环节：（）
B.重量轻
C.维护成本低
D.勘探效率高
15.地震勘探仪器集成化对以下哪些方面产生了积极影响？（）
A.设备可靠性
B.数据采集效率
C.成本控制
D.设备复杂性
16.以下哪些技术有助于提高地震勘探仪器的数据处理能力？（）
地震仪器
Nautilus
拖 缆 Your Text here
深 海
陆 地
过渡带
浅
海
目前先进地震仪 采集装备发展趋势
无缆 “存储式”系统
把检波器、电瓶和采集存储电路板封装在一起，在工作时真正做到 了无外接电缆，实现不间断数据采集和存储，无需主机控制。
Z系统、GSR、UNITE HARKE RT isys
目前先进有线地震仪器
SERCEL408和428不同
硬件 工作站 箱体（1对版 2000道）
主机：
软件 LIUX 许可（控制道数） 先进扫描技术
采集站：功耗低 50道
地面设备
电源站 能力120道 交叉站 1000道 1MS 交叉线 光缆 100M（1G)
地震仪器发展简介
地震勘探仪器就是为了接收和记录地震波 而设计的一种精密设备，随着传感器技术、电 子技术和计算机技术的发展，地震勘探仪器也 在不断地发展、完善和提高。从仪器记录内容、 方式及精度来看，大致分为六代 。
地震仪器分类：
按数据传输模式：
按数据采集模式：集中式，分散式
有线地震仪
集中供电式：428XL 分散供电式 aries
无线地震仪
数据回传式 OPSEIS BOX 自主采集式(存储式）
有线采集系统
国内采集装备发展现状
国内仪器制造
西安 徐水 中石油 中石化
中石化 南京研发中心、中兴
6、灵活的存储媒体
记录辅助道（特别是TB),道头信息等
Internal disk
External disk
TAPE DRIVER
NAS system
laptop
7、环境适应能力强，可以完成复杂环境三维施工
地震勘探仪器介绍讲义
40GB
128MB
40dB
陷 波 器 ：
72dB/
切 滤 波 器 陡 度 ： 优 于
倍 频 程
截 滤 波 器 陡 度 ： 软 件 滤 波
≥90dB
间 串 音 压 制 ：
20K
入 阻 抗 ：
0 9999ms
时 ：
～
± 0.05%
真
度 ：
±0.01ms
位 一 致 性 ：
±0.2%
度 一 致 性 ：
1μV
第一节 地震仪器主机
集中式逻辑控制型数字地震仪总框图
如SN338、DFS-V和MDS-10等
第一节 地震仪器主机
集中式数控地震仪框图
第一节 地震仪器主机
分布式遥测型数字地震仪
第一节 地震仪器主机
SK-1004遥测地震记录系统框图
第一节 地震仪器主机
分布式遥测系统布置模拟
第一节 地震仪器主机
10. 间 隔： 声波采样 ：2.5μs～32000μs (以0.5μs为增量可选)。
1. 探测介质
1. 探测深度： 自动探测为100m以内，用户自定义探测深度不限。
2. 探测层数：≤5层；
2. 电 源
1. 供 电：内含有高能锂电池，可连续工作4小时以上；
2. 数据保持：掉电情况下，可保证数据1000小时不丢失；
5℃-+40℃
267×457×533.4mm
● 几 何 尺 寸 ： 。过 冲 击 和 振 动 试 验 ；。 全 封 闭 结 构 ， 小 雨 中 可 工 作 ，● 工 作 环 境 ： 启 动 温 度 ， 工 作 温待 时 消 耗 电 为 ， 外 接 电 源 供 电 ；● 电 源 ： ， 采 集 时 每 道 增 加 ，控 制 触 发 门 槛 值 ；● 触 发 ： 正 ， 负 触 发 或 接 触 式 闭 路 ， 软括和英寸的连续热敏打印机；●绘图仪：可驱动各种兼容的打印机，或；接口存入磁带记录，数据格式有，●数据存储：数据存储在内置硬盘上或通外接各道的数据采集；的软件控制本机各道和●软件：平台操作系统，采，和格式；●数据格式：标准格式，同时具备户需要设计检测结果显示方式；●本机检测：内置或外带检测系统，根据置；，测量检波器故障同时指出大线短路或短路●大线测试：实时监测排列上检波器的噪动覆盖；●滚动：全部工作道可通过软件实现辅助道或数据道；● 辅 助 道 ： 可 以 通 过 程 序 设 置 任 意 工 作 道● 延 迟 ： 至 一 步 到 位 ；源 ；● 智 能 型 自 触 发 ： 可 供 天 然 地 震 观 察 和 可● 延 时 触 发 ： 最 大 样 点 ；样 点 ；● 记 录 长 度 ： 标 准 样 点 ， 也 可 选先 导 相 关 器 ；器 ， 还 可 选 用 于 伪 随 机 震 源 （ ）相 关 器 ： 内 置 用 于 可 控 震 源 的 高 速 硬 件 相
地震仪器设备简介 PPT课件
11
采集站的基本原理
• 滤波、多路转换开关（在一个采样间隔依次对每道采一次样） ，采样间隔，采样定理，过采 样，
• 主放（瞬时浮点放大IFP）--放大的是已经离散化的地震子样，最高位码权值4096MV，最低位码权值0。5MV，主放都能选择一个 四进制三位码表示的增益把子样放大到A/D转换的满量的16%--87%之间。这就是对子样的规范化，大大提高记录精度。他是在指令对增益 控制电路、增益比较器电路完成的。
3
仪器主机
4
地震数据采集系统的核心就是地震勘探仪器 ,这里就以遥测 数字地震仪器为例简要介绍其结构、电路组成和关键技术 等。遥测数字地震仪器由硬件和软件两大部分构成 ,硬件 是完成数据采集的执行部件 ,软件是完成数据采集等的控 制程序。软件一般包括采集程序、监控程序、诊断程序、 现场处理程序和其它服务程序等 ,它们分别用来控制和管 理地震数据的采集、系统的协调工作、故障的检测、采集 质量的监视和其它服务工作等。硬件设备主要包括采集站、 交叉站、电源站、电缆、中继站和主机等 ,它们依次完成 地震信号从模拟到数字的采集、排列的管理、排列的供电、 模拟信号的输入和数字信号的传送、数字信号与命令或状 态整形和接力以及数据的整编与记录。
上电缆）。
• 数传电缆：就是采集的地震信号以数字的形式，在采集站之间及采集站与仪
器之间进行传输。如SN388（陆地）、SYSTEM-II（陆地）、408USL（海 上）。
• 1、模拟电缆的特点：是每个地震道占用一对导线传送地震信号，传送的是模
拟信号。导线越长，模拟信号衰减得越厉害。导线的芯数根据采集站所接收 的道数决定的。每对芯线绞合前行，目的是获得相应长度的工作电容。
经数据通讯电路整理，最后将数字信号经采集站接口电路
采集站的基本原理
• 滤波、多路转换开关（在一个采样间隔依次对每道采一次样） ，采样间隔，采样定理，过采 样，
• 主放（瞬时浮点放大IFP）--放大的是已经离散化的地震子样，最高位码权值4096MV，最低位码权值0。5MV，主放都能选择一个 四进制三位码表示的增益把子样放大到A/D转换的满量的16%--87%之间。这就是对子样的规范化，大大提高记录精度。他是在指令对增益 控制电路、增益比较器电路完成的。
3
仪器主机
4
地震数据采集系统的核心就是地震勘探仪器 ,这里就以遥测 数字地震仪器为例简要介绍其结构、电路组成和关键技术 等。遥测数字地震仪器由硬件和软件两大部分构成 ,硬件 是完成数据采集的执行部件 ,软件是完成数据采集等的控 制程序。软件一般包括采集程序、监控程序、诊断程序、 现场处理程序和其它服务程序等 ,它们分别用来控制和管 理地震数据的采集、系统的协调工作、故障的检测、采集 质量的监视和其它服务工作等。硬件设备主要包括采集站、 交叉站、电源站、电缆、中继站和主机等 ,它们依次完成 地震信号从模拟到数字的采集、排列的管理、排列的供电、 模拟信号的输入和数字信号的传送、数字信号与命令或状 态整形和接力以及数据的整编与记录。
上电缆）。
• 数传电缆：就是采集的地震信号以数字的形式，在采集站之间及采集站与仪
器之间进行传输。如SN388（陆地）、SYSTEM-II（陆地）、408USL（海 上）。
• 1、模拟电缆的特点：是每个地震道占用一对导线传送地震信号，传送的是模
拟信号。导线越长，模拟信号衰减得越厉害。导线的芯数根据采集站所接收 的道数决定的。每对芯线绞合前行，目的是获得相应长度的工作电容。
经数据通讯电路整理，最后将数字信号经采集站接口电路
地震勘探仪器简介
• 2．集中式的数据采集系统
• 对于一个地震信号的记录通道，是把检波器接收的信号通过电缆输至 前放、瞬时浮点放大器（主放）、模数转换器（A/D）记录器等数据 采集部件，即把信号的处理（前放滤波）、数字化（主放、A/D转换） 和记录（格式编排与磁带记录）集中在中心站（主机），故常规地震 仪又称为集中式数据采集系统。对于模拟信号的处理电路是多路并行 通道，而其后的信号的数字化、编排等则是一路串行通道。
检波器
前放Leabharlann 滤波器多路开 关主放
模数转 换
传统的采集电路
检波器
前 放
模数转换
新一代仪器的采集电路
• 目前，大家所说的新一代遥测地震仪主 要是指第二种，这类仪器的主要标志是 去掉了以前仪器中的模拟滤波器、转换 开关、主放等模拟部件，出现了定点的 24位A/D转换器，该类仪器具有以下几方 面的优点：
• 1．提高了信号的保真度 • 由于去掉了模拟滤波器，就消除了该部件相位移所造成的零相位子波 畸变的问题。各地震道信号的相位与频率无关，也就是为线性相位或 零相位，从而提高了地震信号的保真度。 • 2．仪器的技术指标先进 • 由于取消了模拟滤波器、主放等模拟部件，使各地震道内的电路大为 简化，从而使各地震道内的性能指标（等效输入噪声、漂移、谐波畸 变、串音、动态范围等）得到了很大的提高。
三 新一代遥测地震仪
• 这里所指的新一代遥测地震仪是指1991年以后生 产的仪器，它又可分为两种类型。一种是1991年 美国的I/O公司生产的第一代System Two仪器，它 是一种有线遥测系统，与常规地震仪相比，它取 消了多路转换开关和浮点放大器，采用了24位的 A/D转换器，详见下图。另一种是舍塞尔公司在 1992年生产的SN388仪器和第二代System Two仪器， 这两种仪器与上一种仪器相比又取消了模拟滤波 部件。类似的仪器还有美国HGS公司1992年生产的 VISION，法佛尔德公司生产的Telseis Star等。
WZG-24A 48A工程地震仪
WZG-24A、48A工程地震仪WZG-24A、48A工程地震仪是在WZG-24工程地震仪基础上研制，并继承其所有优点，采用进口箱体及触摸屏技术，美观、牢固、操作极为便捷。
仪器利用锤击、电火花或爆炸等作为激发震源，勘探深度从几米到数百米，也可使用延时功能，获取更深部地层的地震资料。
非常适用于反射、折射、面波勘探、桩基检测、地脉动测量、地震映象、震动测量及波速（剪切波）测试等方面的地震工作，广泛应用于水利、电力、铁路、桥梁、城建、交通等领域工程地质勘探方面，也能用于石油、煤田、铀矿及地下水等领域资源勘探方面。
一、主要功能□ 瞬态多点瑞雷波勘探□ 浅层反射测量□ 浅层折射测量□ 波速（剪切波）测量□ 多波高密度地震映像□ 桩基检测□ 土建工程质量检测□ 场地常时微动测量□ 震动爆破测量二、应用范围□地基、路基与基础工程检测●地基、路基空洞调查和溶岩勘探●第四系覆盖层分层●地基土类型划分和病害地质体调查●地基岩土介质物性分层调查●地基加固效果与路基回填碾压质量检查●基岩埋深与隐伏地质构造勘察□隧道工程检测●隧道路线勘察与洞室围岩分类●混凝土衬砌质量检查●隧底检查与超前探测●振动监测□大中型水库的运行观测●堤坝隐患检测●水库淤积测量与排淤效果检查●大中型水利枢纽护堤抛置物施工检测□桥梁工程检测●桥墩基础类型调查●桥台桩基混凝土质量检查●桥梁振动监测□环境与地质灾害检测与评价●滑坡、岩溶、泥石流、采空区、活动断裂调查三、主要特点□超快采样－真正的24位A/D，24道时最快采样间隔50μs，国内领先。
□完美再现原始信号－优异的幅度一致性和相位一致性、超低失真性能、优于72dB带外压制的先进高切滤波器（切频点自动随采样频率而变，完全去除假频可能性），真实完美再现原始信号。
□高速数据传输－仪器内部工控机与采集器采用高速USB口传输数据，性能远远优于其它厂家的打印口，属国内首创；先进的硬件设计实现边采样边传数据，瞬间完成大批量的地震数据传输；在背景噪音监测过程中，能随时接受触发信号而进入正式采样过程。