1、12023-2-3地震检波器惯性体质量对其性能参数的影响22023-2-3目 的 通过对检波器综合参数测试仪器测试原理的简述和通过人为改变检波器惯性体质量的实验，测试分析检波器各项技术指标。目的在于，观察分析惯性体质量虚设或实际的改变，能引起检波器参数发生那些变化。这些变化对检波器的技术指标参数有怎样的影响。32023-2-3n依据中华人民共和国石油天然气行 业标准SY/T5046.1-2000，6.10检波器综合参数测试仪器依据下列公式计算其阻尼系数（1）、自然频率（2）、灵敏度（3）。42023-2-3)(221221lnlnAAAABtnBt 阻尼系数nA1 第一个峰值振幅nA1 第二个
2、峰值振幅nT 第一个半周期1、阻尼系数计算公式（1）52023-2-32、自然频率计算公式（2）BFtnT2121nFn 自然频率nBt 阻尼系数nT 第一个半周期62023-2-33、灵敏度计算公式（3）)11arctanexp(2221BBBBFAttttnImGnG 灵敏度nm 检波器惯性体质量 kgnI 通过检波器线圈的直流电流 A72023-2-3检波器综合参数测试仪nSMT-200、GPT-1等检波器综合参数测试仪依据前述公式对检波器的阻尼系数、自然频率、灵敏度进行测试。测试计算出的各项数据与技术指标菜单的标准值及允差进行比较以判断检波器合格与否。对于检波器因外并电阻、惯性体质量等
3、引起的标准值偏移计算，依据下列阻尼系数（4）、灵敏度（5）等公式计算。82023-2-34、阻尼系数计算公式（4）)(4200BntRRcmFGBBnBo 检波器开路阻尼nGo 检波器开路灵敏度nFn 检波器自然频率nM 检波器线圈质量（惯性体质量）nRc 检波器线圈电阻nRB 检波器并联电阻BCBORRRGG5、灵敏度计算公式（5）92023-2-3检波器惯性体质量对灵敏度的影响n由公式（3）可知在对检波器灵敏度进行测试时，必须给仪器菜单输入惯性体质量m。使用经计量的标准检波器，用检波器综合参数测试仪测试其灵敏度，与计量灵敏度吻合的惯性体质量m，就是检波器实际的惯性体质量。解剖检波器，测量其
4、惯性体质量应与仪器菜单输入的惯性体质量吻合。人为改变仪器菜单输入的惯性体质量测量检波器，灵敏度变化明显，见下图（图灵敏度变化明显，见下图（图1）。可以看出输入仪器的惯性体质量不真实，测试的灵可以看出输入仪器的惯性体质量不真实，测试的灵敏度（不论检波器并阻与否）也不真实。敏度（不论检波器并阻与否）也不真实。检波器电阻、频率、阻尼（见图2）不论并阻与否，基本不变（真实）。21.522.523.524.525.526.527.528.529.530.59.59.79.910.110.310.510.710.911.111.311.511.711.912.112.3菜单输入的惯性体质量（g）灵敏度（V
5、/m/s）实为1 0.5g虚 为 1 1.3 g开 路实为1 0.5g虚 为 1 1.3 g开 路实为1 0.5g虚 为 1 1.3 g并 1400 电阻实为1 0.5g虚 为 1 1.3 g并 1400 电阻11.3g开路11.3g开路11.3g并1 400电 阻11.3g并1 400电 阻10.5g开路10.5g开路10.5g并1 400电 阻10.5g并1 400电 阻图1 仪器输入不同惯性体质量灵敏度的变化曲线。0.150.20.250.30.350.40.450.50.550.60.659.59.79.910.110.310.510.710.911.111.311.511.711.9
6、12.112.3菜单输入的惯性体质量(g)阻尼惯性体质量实际为1 0.5 g 的检波器惯性体质量实际为1 0.5 g 的检波器惯性体质量实际为1 0.5 g 的检波器,虚 设 为 1 1.3 g 的检波器惯性体质量实际为1 0.5 g 的检波器,虚 设 为 1 1.3 g 的检波器10.5g并1 400电 阻10.5g并1 400电 阻虚设为1 1.3g并 140 0 电 阻虚设为1 1.3g并 140 0 电 阻图2 仪器输入不同惯性体质量阻尼系数的变化曲线。122023-2-3检波器惯性体质量对指标同步的影响n图3 是惯性体质量为11.3g的检波器外并1400电阻，测试时，给仪器输入不同的
7、惯性体质量，仪器实际测试的阻尼系数曲线；仪器的阻尼系数标准值偏移曲线。由图3看出使用公式（1）计算检波器阻尼系数的测量值，没有因为给仪器输入了不同的惯性体质量而发生变化，但是使用公式 （4）计算的阻尼系数标准值，却随给仪器输入的惯性体质量不同发生着偏移。0.570.580.590.60.610.620.630.6410.310.510.710.911.111.311.511.711.912.112.3菜单输入的惯性体质量(g)阻尼菜单输入不同惯性体质量后仪器实测的阻尼值菜单输入不同惯性体质量后仪器实测的阻尼值仪器输入不同惯性体质量后偏移的阻尼标准值仪器输入不同惯性体质量后偏移的阻尼标准值图3
8、检波器外并电阻，仪器输入不同惯性体质量，阻尼系数标准值的变化曲线。表1 将其各参数指标作为标准值，测试其开路和并1400电阻的各参数值。152023-2-3 噪音电阻自然频率阻尼灵敏度失真阻抗mvohmHzv/m/s%ohm标准值3839.890.26428010.5g实测值0.4382.69.90.265280.0922175标准值300.59.890.60222010.5g实测值0.3300.29.880.60221.80.03877GPT-1检波器测试仪测试结果文件测试时间:1 2/08/02 12:19:28检波器型号：9 0 3/4 A-10Hz 测 试 温 度：13.0 并联电阻：
9、没有 串并关系：单只检波器型号：9 0 3/4 A-10Hz 测 试 温 度：13.0 并联电阻：1 3 9 5.0 串并关系：单只备注表 2 将其惯性体质量改为10.5g输入仪器，并将其预测的参数指标作为标准值，测试其开路和并1400电阻的各参数值。162023-2-3 噪音电阻自然频率阻尼灵敏度失真阻抗mvohmHzv/m/s%ohm标准值3839.890.26429.1011.3g开路标准值300.59.890.62922.80改为10.5g并阻测实测值0.3299.29.920.60621.90.029877GPT-1检波器测试仪测试结果文件测试时间:1 2/08/02 12:19:2
10、8备注检波器型号：9 0 3/4 A-10Hz 测 试 温 度：13.0 并联电阻：1395.0 串并关系：单只表3 使用表1、的开路参数标准值，并1400电阻，将仪器惯性体质量 改为10.5g，测试其并1400电阻的各参数值。172023-2-3表4 使用表2、的开路参数标准值，并1400电阻，将仪器惯性体质量 改为11.3g，测试其并1400电阻的各参数值。n由表1可以看出无论给仪器输入的惯性体质量是否真实，若用检波器的开路测试参数作为标准值输入仪器，检波器并阻后，仪器使用（4）、（5）等计算标准值的公式，计算的各标准值与实测的各项指标参数均能保持良好的同步。n由表1还可以看出对能保持同步
11、的开路标准值，仅改变仪器输入的惯性体质量m，并阻后测试，出现了阻尼、灵敏度实测值与标准值明显不同步的现象。192023-2-3结 论 一 n使用检波器综合参数测试仪对检波器性能指标进行测试，其输入仪器的惯性体质量真实与否直接影响检波器灵敏度指标测试的真实性。202023-2-3结 论 二n把真实的检波器技术指标和相应的惯性体质量输入仪器作为检波器的标准值，无论检波器外并电阻与否，所测试的检波器参数都能真实同步的反映检波器技术指标的技术状况，如：测试时发现灵敏度高阻尼低或灵敏度低阻尼高的现象时，就有可能得出造成这种现象的原因来自惯性体质量或材料导电率发生变化的结论。注：频率与阻尼之间的变化影响本文没有进行实验分析。212023-2-3结 论 三n通过前面的实验（表一）可以看出，可以人为的对检波器技术指标和相应的惯性体质量（不真实的惯性体质量）进行调整，以使仪器测试时，无论检波器外并电阻与否，保证所测试的参数与检波器标准值保持同步。所以建议使用经过计量的标准检波器，对仪器进行校对。222023-2-3结 论 四n如何合理有效的控制检波器惯性体的一致性，是保证高精度检波器产业化生产的一个重要工艺技术环节。谢 谢 西安思坦地震技术有限公司 2002年12月
