采集地震数据的仪器有哪些
㈠ 可以预测地震的仪器有哪些
老实说,这世上现在还没有任何一款真正意义上的能预测地震的仪器,内包括美国、日本容等国。地动仪只是在地震发生后才能观测到地震发生的大致方位,至于距离的远近、震级的大小,根本上没法测算到。在现今,地震发生后几十分钟内,我国及美国、日本等建有相当地震台网的国家和地区,可以综合各个台网的数据,从而判断出地震的震中、震级、震源深度等。还有现在各个国家都在搞地震预警,就是利用地震发生时产生的纵波和横波传播速度的不同,从而利用这个时间差采取相应的紧急措施,如停止核反应堆运作、停止高铁运行、关闭化工厂等,据估计,利用这个方法,一般会争取到8-12秒反应时间。但这些,无一不是在地震发生后才发挥作用的,属事后诸葛亮。所以说,我们还没有真正能预测地震的仪器,如果有,那是骗人的。我们和其他国家现在在做的,都是尽量通过地震台网,积累原始数据,试图通过大量积累、解读这些数据,掌握地震发生的规律及奥秘。
㈡ 地震波数据的接收和处理设备是什么
接收设抄备是地震计,现行的有短周期地震计(主要针对弱震、近震),如北京“港震”公司的短周期地震计,主要用于流动观测台;此外还有长周期地震计、强震计,主要用于固定观测台。
处理设备分两部分,数据采集器+电脑网络
数据采集器(数采)用于接收并储存地震计发出的信号,每秒在10个数值以上。然后通过网络,把数据发送给电脑(由软件计算处理),我们在电脑上对数据进行分析,定位、测算。
还有其他内容可以参看国家地震台网网站。
㈢ 地震仪是记录什么的仪器
一, 记录地震波的仪器称为地震仪,它能客观而及时地将地面的振动记录下来。其基本原理是利用一件悬挂的重物的惯性,地震发生时地面振动而它保持不动。由地震仪记录下来的震动是一条具有不同起伏幅度的曲线,称为地震谱。曲线起伏幅度与地震波引起地面振动的振幅相应,它标志着地震的强烈程度。从地震谱可以清楚地辨别出各类震波的效应。纵波与横波到达同一地震台的时间差,即时差与震中离地震台的距离成正比,离震中越远,时差越大。由此规律即可求出震中离地震台的距离,即震中距。
值得注意的是,地震仪只能用于测量地震的强度、方向,并不能用于预测地震。
二, 古地震仪又叫地动仪是中国古代汉族科学家创造的一传世杰作,由东汉时期天文学家张衡发明,张衡所处的东汉时代,地震比较频繁。张衡对地震有不少亲身体验,为了掌握全国地震动态,他经过长年研究,终于在阳嘉元年(公元132年)发明了候风地动仪,这也是世界上的第一架地震仪。
三, 第一台真正意义上的现代地震仪由意大利科学家卢伊吉·帕尔米里于1855年发明,它具有复杂的机械系统。这台机器使用装满水银的圆管并且装有电磁装置。当震动使水银发生晃动时,电磁装置会触发一个内设的记录地壳移动的设备,粗略地显示出地震发生的时间和强度。
第一台精确的地震仪,于1880年由英国地理学家约翰·米尔恩在日本发明,他也被誉为“地震仪之父”。在帝国大学的同事詹姆斯·尤因和托马斯·格雷的帮助下,约翰·米尔恩发明出多种检测地震波的装置,其中一种是水平摆地震波检测仪。这个精妙的装置有一根加重的小棒,在受到震动作用时会移动一个有光缝(一个可以通过光线的细长缝)的金属板。金属板的移动使得一束反射回来的光线穿过板上的光缝,同时穿过在这块板下面的另外一个静止的光缝,落到一张高度感光的纸上,光线随后会将地震的移动“记录”下来。今天大部分地震仪仍然按照米尔恩和他助手的发明原理进行设计。科学家将继续通过研究地壳的移动和摆锤的摆动的关联性来探测地球的震动。
1906年俄国王子鲍里斯·格里芩发明了第一台电磁地震仪,在这台机器的设计中,他利用了19 世纪由英国物理学家迈克尔·法拉第提出的电磁感应原理。法拉第的感应原理认为磁铁磁力线密度的改变可以产生电荷。在此基础上,格里芩制造出一种仪器,可以在感受到震动时将一个线圈穿过磁场,产生电流并将电流导入检流计中,检流计可以测量并直接记录电流。电流随后移动一面镜子,如同米尔恩所制作的引导光线的金属板一样。这个电子装置的优点在于记录器可以放置在实验室里,而地震仪可以被安放在比较偏僻的的可能会发生地震的地点。
20世纪时,核能测试检测系统的出现促进了现代地震仪的发展。尽管地震会对人身和财产安全造成巨大损失,直到地下核爆炸的威胁促使世界性的地震监测仪网络(WWSSN)于1960年建立后,地震仪才被大规模地投入使用,在60多个国家共设立了120多台地震仪。
发展于第二次世界大战后,普雷斯·尤因地震仪使研究者能够记录长周期地震波--波在相对较慢的速度下传递很长时间。这种地震仪使用的摆与米尔恩模型中所使用的类似,不同的是使用一条有弹性的金属线代替枢轴支撑加重的小棒以减少摩擦。战后还对地震仪进行了以下改进,引进自动计时器使计时更加准确,使用狮子读出器,可以将数据放入计算机中进行分析等。地震仪现代地震仪最重要的发展是应用地震检波器组合。这种组合,有些由几百个地震仪组成,都连接到一个单独的中心记录器上。通过对不同地点产生的地震波图的进行比较,研究者可以确定震中位置。
㈣ 地震仪器是什么
答:一、地震仪器的含义
地震仪是一种监视地震的发生,记录地震相关参数的仪器。
二、地震仪器的用途
地震仪只能用于测量地震的强度、方向,并不能用于预测地震。
三、地震仪器的类别
在地震研究中使用的地震仪主要有三种,每一种都有与它们将要测量的地震震动幅度(速度和强度)相应的周期(周期指的是摆完成一次摆动所需的时间长度,或者来回摆动一次所需的时间)。
1、短周期
一般用于研究初次和二次震动,测量移动速度最快的地震波。
2、长周期
使用的摆锤一般需要20秒左右的时间完成一次摆动,可以用来测量跟随在地壳初次和二次震动后的较缓慢的移动。
3、超长或宽波段
具有最长摆锤摆动周期的地震仪叫超长型或宽波段地震仪。
㈤ 地震台网有哪些仪器
一起有很多啊,你说的是那个方面的,有地震、地电、地磁、地下流体、地形变,很多观测手段的
㈥ 地震观测仪器有哪些
地震观测仪器可分为两大类,一类称为地震仪,用来观测和记录地震振动,以确定地震发生的时间、地点和震级;另一类称为前兆仪器,用以检测地震的前兆异常,为地震预报服务.
㈦ 地震勘探仪器
(1)工程地震仪
地震勘探仪器一般由地震检波器﹑放大系统﹑记录系统三部分组成。地震检波器主要有感应检波器﹑压电检波器﹑激光检波器等几类。它可直接拾取地震振动,并将振动转换成能为仪器记录的能量形式。放大系统的作用是对检波器输出的微弱电信号进行滤除干扰和增益放大控制。记录系统以不同方式将信号记录下来。检波器﹑放大系统﹑记录系统三个基本环节组成一个地震道,地震仪一般是多道的。
工程地震仪是勘探深度近数百米范围内的地震勘探仪器。按其工作原理分计数型﹑波形表示型和信息增强型三大类。常见的有瑞典TERRALOCMK6新型24通道工程地震仪(附图13)、美国Seistronix公司RAS-2424通道数字地震仪、WZG-24A、48A、96A工程地震仪、瑞典MK6工程地震仪、美国GSR-3D数字地震仪、德国SUMMITⅡPlus地震仪、SE2404系列工程地震仪、SRS-24工程地震仪、GPS授时地震仪、法国sercel(塞舍尔)公司的428XL地震仪等。
⊙主要技术指标:
环境与工程地球物理
(2)瑞利波仪瑞利波仪(附图14)是利用在一个波长深度范围内传播的瑞利波来进行测试,它分为稳态瑞利波法和瞬态瑞利波法。稳态法由稳态信号激振器激发出不同频率表面波,形成频散曲线(速度频率或波长),可以得出剪切波速度和
各种弹性模量。在土壤中测深100m,在岩层能达到200m。瑞利波仪有以下特点:抗干扰性强,在城市内进行物探最重要的是要具有较强的抗干扰能力;信号采集高效性,通过提高接收仪通道数量,加长测线长度,加密测线测点数量,使用多种规格检波器,信号数据文件多样点保存;信号采集时间短,达到信号高效采集的目的;探测有效深度加大,提高激发瑞利波信号强度,降低激发瑞利波信号频率;探测精度加大,通过加密激发瑞利波
信号频率和加密检波器间距,达到提高探测精度的要求。瑞利波仪可用于多道瞬态面波勘探、地震折射波勘探、地震反射波勘探、贴壁式纵横波波速测井、可用于悬挂式剪切波波速测井、可用于桩基检测。
⊙主要技术指标:
环境与工程地球物理
环境与工程地球物理
(3)超声波仪
超声波仪(附图15)是通过发射探头和接收探头来测试超声波在介质中的传播时间并从而计算出传播速度。超声波是超声频率的机械振动在弹性介质中的传播过程,频率超过20000Hz的便称为超声波。非金属超声仪主要用于混凝土等非金属结构质量无破损检测,可用于超声透射法基桩完整性检测,综合法检测混凝土抗压强度,结构混凝土缺陷探查,非金属产品(如石材、陶瓷、耐火砖等)内在质量检测,岩体动力学参数测定。
⊙主要技术指标
屏幕:10.4寸超大TFT高亮度、彩色触摸屏。
当前波形放大显示,自动快速判读声参数,测区或桩基全部波形显示,便于结果对比。
Window系列下全中文操作,开机即会,方便快捷。
USB接口数据传输,打印快速、可靠。
一发双收或一发单收任选。
声时测读精度:0.05μs。
测时测读范围:0.1~629000μs,可通过延时量程可无限大。
幅值测读范围:0~174dB。
采样周期:0.05~400μs可选。
采样长度:0.5~16k可选。
信号采集:自动和手动可选。
接收灵敏度:<10μv。
显示器:10.4″,640×860。
内存:128MB,数据(波形)储存:40GB。
支持三种供电方式:内置聚合物锂电池供电6h。
外供:DC12V,AC100~220V50/60Hz。
打印机:支持HP,EPSON系列打印机。
使用环境:温度-5~40℃,湿度:<85%。
㈧ 地震仪有那些
世界上第一台地震仪是在公元前132年,我国科学家张衡发明的,叫做侯风地动仪。
近代的地震仪在18世纪90年代才制作成,其原理与侯风地动仪基本相似,地震仪发展很快,种类繁多,现有长、短周期等各种类型,并已实现了无线遥测、磁带记录、数字化等。灵敏度从放大几倍到千倍、万倍、十万倍乃至百万倍不等,周期范围从0.05秒到100
㈨ 检测地震的仪器叫什么
检测地震的仪器叫地震仪,它是在地震发生时,记录下地震发生的时间和能量的仪器。这种仪器实际上是马后炮,没有更有效的。
㈩ 地震勘探数据的采集
地震勘探野外采集的任务是获取原始资料。原始资料的好坏将直接影响资料数字处理的质量和解释结果的精度。地震勘探野外采集工作由现场踏勘、施工设计、试验工作及正式生产等各阶段所组成,需由测量、钻井、激发、接收、解释等多工种密切配合进行。野外采集工作的关键是地震采集仪器和野外工作方法。地震采集仪器包括地震检波器及记录仪,野外工作方法目前则广泛应用多次覆盖方法,并采用组合激发、接收技术。
野外采集所获得的第一手资料是数字形式的地震记录信息。它的特点除了受到波在地层介质内传播特性的制约外,还决定于激发条件、接收条件、工作方法和仪器性能。选择适合的工作方法是取得良好效果的重要因素。近年来,地震勘探技术发展较快,记录仪器已全部实现计算机控制,炸药爆炸震源越来越多的为非爆炸震源所代替,用于横波勘探的水平振动可控震源也得到发展。
1.地震波的激发
地震波由人工激发产生,激发源可分为炸药震源和非炸药震源两类。作为震源的炸药,通常为TNT和硝氨,它们的激发能量高,震源具有良好的脉冲特性。在陆地进行地震勘探工作时,多数情况是在注满水的浅井中爆炸,以激发地震波。在无法钻井地区则采用坑爆,而在江湖海上勘探时则采用水中爆炸。炸药量及爆炸介质的岩性对地震波形状、波的振幅、频率等特点有重要影响。炸药量越大,地震波的视周期愈大,主频愈低。
爆炸介质的性质对所激发的地震脉冲也有影响,在低速带疏松岩石中激发时,产生的振动频率低;在坚硬岩石中激发时得到的振动频率较高;在胶泥、泥岩中或潜水面以下激发会得到适中的频率。炸药震源是较理想的震源,但使用危险性较大,成本较高,在某些地区不能使用。这些因素促使地震勘探逐渐发展了非炸药震源。非炸药震源有以下几种。
落重法震源是将n×102~n×103kg的物体从2~3m高处释放,撞击地面激发地震波。这种震源会产生严重的水平方向的干扰噪声。
可控震源(又称连续震动震源),它向地下发射的不是脉冲波,而是可控制的连续振荡波。该振荡波持续时间很长,可达数秒,其频率在持续时间内产生徐缓的变化,形成变频扫描信号。这种震源产生的信号经反射返回地面的反射波是重叠的,无法分辨,必须把接收的反射波同震源的振荡信号用互相关技术进行处理,才能提取反射波信号。
气爆震源和气动震源。气爆震源是将甲烷和氧的混合物装在一个密闭的圆柱状爆炸室内爆炸,驱动爆炸室活动底板撞击地面激发地震波。空气枪属于气动震源,它是典型的脉冲震源,主要用于海上地震勘探。
电火花震源,是电火花发生器通过水中电极之间电流的突然放电来激发地震波,这种震源主要用于海上地震勘探,并且多采用组合激发。
2.地震勘探的数据采集
地震勘探的数据采集系统,可将地震检波器接收到的地面震动转换为随时间变化的电信号,经过适当处理后,记录在磁带或磁盘中。通常地震勘探多在很长的测线上布设许多检波点,这些检波点同时观测。对应于每个观测点的地震检波器、放大系统和记录系统所构成的信号传输通道称为地震道。
(1)地震检波器
检波器是安置在地面、水中或井下检测大地振动的探测器。它实际是将机械振动转换为电信号的一种传感器。按工作原理检波器可分为动圈电磁式、动磁式、压电式和涡流检波器等几种类型。目前广泛应用的是动圈电磁式(用于陆地地震勘探)和压电式(用于海洋地震勘探)检波器。动磁式检波器主要用于地震测井。涡流检波器则是20世纪80年代出现的新型检波器。它适用于高分辨率地震勘探,对低频干扰和面波有较强的压制能力,对强波之间的弱反射分辨较好,但总的灵敏度低于动圈式检波器,不宜用于深层勘探。
(2)地震勘探数字记录系统
地震勘探数字记录系统由前置放大器、模拟滤波器、多路采样开关、增益控制放大器、模数转换器、格式编排器、磁带机和回放系统组成。其方框图如图5-8所示。
数字地震仪的发展趋势是向更精密、更迅速的增益控制和更大的总体动态范围发展。为便于三维数据采集,提高分辨率和更好地压制噪声,20世纪80年代初,出现了多达几百到一千道的地震勘探记录系统。这样的系统使用现有的检波器电缆是很困难的,因而开始使用遥测系统。遥测系统沿着排列安放许多数字化单元。在陆地勘探中,数字化单元有时用无线电将信号传送到记录仪,全部操作由计算机控制。近年来,出现了地震勘探用的光缆,它不仅可以传输高密度的数据,而且不受电干扰。
地震数据除记录于磁带、磁盘外,还可以进行照相显示或静电显示。显示方式除波形外,还有变面积显示、变密度显示、波形加变面积或变密度显示等方式,如图5-9所示。
图5-8 数字地震仪框图
图5-9 地震数据的显示方式
3.地震勘探野外观测系统
地震勘探数据野外采集有多种方式,采用哪种方式,由地质任务、干扰波与有效波的特点、地表施工条件等因素所决定。进行地震勘探工作时一般是在探区内布设多条测线进行观测。测线与测线间的相对位置由探区地质构造特征及勘探任务决定,一般布设成网状,在地面条件允许情况下,并尽可能布设成正交网状。测网的疏密程度,主要由勘探任务决定。区域普查阶段测线间距可为几十千米到一百千米,面积勘查阶段测线间距为几千米到十几千米,构造细测阶段或开发阶段测线间距可加密至几百米到几千米。测线网的疏密以探明构造特征为准则。测线应尽可能为直线,主测线应与预测的构造走向垂直,联络测线则平行于构造走向。工作过程中,每条测线都分成若干观测段,逐段进行观测。每次激发时所安置的多道检波器的观测地段称为地震排列,激发点与接收排列的相对空间位置关系称为观测系统。
观测系统通常用综合平面图来表示。如图5-10所示。
图5-10 用综合平面图表示观测系统
O1O6为地震测线,O1、O2…O6为测线上的各激发点。从各激发点出发向两侧作与测线成45°角的直线坐标网,将测线上对应的接收排列投影到该45°角的斜线上,并用颜色或粗线标出对应线段即可。
(1)反射波法观测系统
1)简单连续观测系统:如图5-11所示,沿测线布设O1、O2、O3、O4、O5等激发点,O1点激发时,在O1O2地段接收,可观测A1A2界面段的反射波,O2激发,接收地段仍是O2O1,可观测到A2A3界面段的反射波。然后移动排列在O2O3地段观测,分别在O2、O3处激发,可勘探A3A4和A4A5段界面,依此沿测线连续地激发、接收,直至测线结束,可连续勘探整条测线以下界面。这种观测系统叫做简单连续观测系统。这种观测系统对地下反射界面仅一次采样,又称为单次覆盖观测系统,所得到的地震剖面为单次剖面。这种观测系统由于在排列两端分别激发,又称双边激发或双边放炮观测系统,如图5-11 a所示。如果震源固定在排列的一端激发,每激发一次,排列沿测线方向向前移动一次(半个排列长度),这种观测系统称为单边激发(单边放炮)简单连续观测系统,如图5-11b所示。震源位于排列中间,也就是在激发点的两边安置数目相等的检波器同时接收,这种观测形式叫做中间激发观测系统,如图5-11 c所示。
图5-11 简单连续观测系统
a—双边激发;b—单边激发;c—中间激发;d—间隔单次覆盖
2)间隔单次覆盖观测系统:激发点与接收排列的第一道检波点间隔一段距离,称为间隔观测系统,如图5-11d所示。
3)多次覆盖观测系统:为压制多次反射波的干扰,提高地震记录的信噪比,采取有规律地同时移动激发点与接收排列,对地下界面反射点多次重复采样的观测方式称 为多次覆盖观测系统。图5-12 是一个六次覆盖系统的实例。
图5-12 单边放炮六次覆盖观测系统
4)非纵直测线观测系统:沿直测线观测时,激发点与接收排列不在一条直线上,激发点偏离排列线一段距离,这种观测方式称为非纵直测线观测系统,这种观测可作为连接测线。
此外,进行三维地震时,还有专门的三维观测系统。
(2)折射波法观测系统
1)完整对比观测系统:沿测线方向通过连续进行相遇时距曲线互换点的连接对比以获得连续剖面的观测系统,称为完整对比观测系统。图5-13是追踪单一界面和勘探多层折射界面所采用的完整对比观测系统。
图5-13 折射波法完整对比观测系统
2)不完整对比观测系统:折射波法勘探中,不完全采用相遇时距曲线互换连接对比观测,也有部分地或完全用追逐时距曲线相似性标志连接对比的观测形式,这种观测形式称为不完整对比观测系统,如图5-14所示。图5-14a是只用追逐时距曲线对比连接的。图5-14b是每对相遇时距曲线在互换点处连接,而每对相遇时距曲线之间利用追逐时距曲线连接。
图5-14 不完整对比观测系统
3)非纵测线观测系统:利用折射波法研究盐丘、陡构造及断层等特殊地质体时,多采用非纵测线观测系统。它具有多种形式,扇形排列是常用的一种。