新技術(shù)在地震儀中的應(yīng)用
從20世紀(jì)60年代中期開始,在地震儀中引入了許多新技術(shù),從而提高了地震儀的各項(xiàng)性能指標(biāo)。采用電子放大和負(fù)反饋相結(jié)合的技術(shù),構(gòu)成一個(gè)成閉環(huán)的反饋地震儀,不僅能很方便地改變地震儀的各項(xiàng)參數(shù),并能在很大程度上提高這些參數(shù)對(duì)周圍環(huán)境變化的穩(wěn)定性,擴(kuò)大了能保證有一定記錄精度的動(dòng)態(tài)范圍。例如在加速度計(jì)的擺上安裝差分電容換能器,其輸出經(jīng)電子放大后反饋到裝在同一擺上的動(dòng)圈換能器,產(chǎn)生“電彈簧”效應(yīng),提高了擺的固有頻率,擴(kuò)大了記錄頻帶。同時(shí)由于負(fù)反饋,使擺的零位的變化范圍很小,故提高了線性度和記錄精度。又如采用電子放大將裝在短周期或中周期擺上的動(dòng)圈換能器的輸出放大后,經(jīng)微分電路反饋至另一個(gè)動(dòng)圈換能器,這樣就能增長(zhǎng)擺的固有周期,延伸了記錄頻帶的長(zhǎng)周期部分,同時(shí)也避免了在長(zhǎng)周期地震儀中所常遇到的零位漂移問題。
70年代以來(lái)發(fā)展起來(lái)一套地震臺(tái)陣和地震臺(tái)網(wǎng)所使用的新技術(shù)。這套技術(shù)是采用有線或無(wú)線(包括衛(wèi)星)通信方法,將臺(tái)網(wǎng)內(nèi)無(wú)人值守觀測(cè)點(diǎn)上的地震儀所拾取的模擬地震信號(hào),經(jīng)放大或轉(zhuǎn)換成數(shù)字,再經(jīng)調(diào)制后傳輸?shù)揭粋(gè)記錄處理中心,進(jìn)行模擬可見記錄和磁帶記錄,并送入電子計(jì)算機(jī)進(jìn)行自動(dòng)實(shí)時(shí)處理或脫機(jī)處理,來(lái)提取所需要的信息。它為地震學(xué)的研究提供了大量的基本數(shù)據(jù)。
在流動(dòng)地震儀、地震勘探用地震儀和各種海底地震儀(自浮式、拋錨式和電纜式等)中,廣泛使用微處理機(jī)、自動(dòng)調(diào)節(jié)量程和數(shù)字磁帶記錄技術(shù)。用微處理機(jī)來(lái)判別和檢測(cè)地震事件并控制數(shù)字磁帶機(jī)的啟停,將有用的地震信號(hào)經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào),按電子計(jì)算機(jī)所要求的編排格式記錄在磁帶上,可提高磁帶的利用率,節(jié)省保存磁帶的空間和維護(hù)費(fèi)用。自動(dòng)增益調(diào)節(jié)和數(shù)字磁帶記錄大大地超過了以往各種記錄設(shè)備的記錄精度和動(dòng)態(tài)范圍,同時(shí)也為進(jìn)一步輸入電子計(jì)算機(jī)處理提供了很大的方便。(參見彩圖)
記錄微震的短周期、高放大倍數(shù)的62型地震儀