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國內地震勘探儀器發展趨勢

2021-03-01 15:12 來源：力學實驗室 編輯：計量檢定員

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國內地震勘探儀器發展趨勢

儀器校驗地震勘探儀器是集傳感技術、微電子技術、計算機技術、數據傳輸技術、通訊技術、數據存儲技術、工藝材料技術等為一體的綜合係統。
 
隨著地震勘探方法的不斷創新地震勘探儀器也在不斷更新換代,使地震勘探儀器沿著小型化、高電路密度的方向不斷發展。
 
本文從第一代電子管地震儀到第三代集成電路地震儀綜述了地震勘探儀器的發展、時代劃分以及勘探技術現狀等，從用戶的需求和電子技術的走勢，展望了地震勘探儀器的發展方向。
 
地震勘探中用人工爆炸或用其他可控震源激發地震波﹐並記計量檢測檢定錄它在地麵引起的振動位移的儀器。通過分析地震波在岩石中的傳播規律﹐確定地震界麵的埋藏深度和形狀。
 
按地震波的記錄方式﹐地震勘探儀器的發展已經曆了6代。
 
第一代是模擬光點記錄地震勘探儀。
 
這代地震儀大多數由電子管製成。
 
由於光點感光方式的限製﹐其動態範圍小﹐僅有20分貝﹐頻帶寬約10赫茲壓力試驗機檢定 ﹐采用自動增益控製﹐記錄結果不能作數字處理。第二代為模擬磁帶記錄地震勘探儀。
 
大多數采用晶體管電路﹐利用磁帶記錄﹐可多次回放﹐並可作多次疊加和數據處理。
 
動態範圍達50分貝﹐頻帶寬為15～120赫茲﹐采用公共增益控製或程序增益控製。
 
第三代為數字記錄地震勘探儀器。
 
這代地震儀采用二進製增益控製方式和瞬時浮點增益控製。它把檢波器輸出的信號轉化為數字化信息﹐記錄在磁帶上。
 
其動態範圍為120～170分貝﹐頻帶寬為3～250赫茲以上﹐記錄的振幅精度高達0.1～0.01%。
 
第四代早期遙測地震儀。
 
遙測地震儀由許多分離的野外地震數據采集站和中央控製記錄係統組成。第五代為多種數據傳輸模式。
 
全數字化地震數據傳輸與記錄係統標誌著第六代全數字遙測地震儀的出現。
 
地球物理震勘探能力從曾經的小道數二維勘探能力,逐漸發展到大道數的二維和三維勘探能力,如表1為我國各地磁場參數值。儀器計量直至今天的陸上、海上、大規模全波場三維或四維勘探能力,其中的進步是成幾何級數變化的,且技術的發展也是舉世矚目的。
 
目前,國際勘探市場流行的地震勘探儀器在品種類型上,涵蓋了無線儀器、有線儀器、模擬檢波器儀器、數字檢波器儀器、陸用儀器、水用儀器、拖纜儀器等。
 
應用這些地震勘探儀器能滿足全球範圍內沙漠、平原、山地、叢林、湖泊、海洋等各種勘探作手段與工具。
 
物探儀器廣泛應用於地質、石油、冶金、煤炭、交通、鐵路、水電、建築工程等領域。
 
對能源、資源的勘探與開發,地質災害的預測,地球環境汙染的監測等方麵發揮著重要作用.因此,地震勘探儀器的發展也就成為地球物理勘探技術進步的重要組成部分。
 
從勘探市場的占有率和發展方向看,富有代表性的地震勘探儀器主要有兩大類:一是以模擬檢波器為地震波傳感部件的第五代;二是以數字檢波器為地震波傳感部件的第六代。
 
第五代儀器的典型代表有:SERCEL的408UL-FDU、I/O的AC係統-IV、GEO-X的ARIES以及FAIRFIELD的BOX等。
 
這類儀器的技術特點是,都擁有成熟的網絡遙測技術和計算機數據編碼通訊技術,都采用$2術的24位A/D轉換器,且係統具有集成度高和實時采集能力強等優點[6]。第六代儀器的典型代表有:SERCEL的408UL-DSU和I/O的VC或VR係統-IV。
 
這類儀器的技術特點是,在沿用$2技術的基礎上采用了高精度的MEMS傳感技術,黄瓜视频免费在线观看校驗使得檢波器的瞬時動態範圍達到90dB以上。
 
從技術水平上看,當今世界各大地球物理公司擁有的主流地震勘探儀器都是采用$2技術的24位A/D型,實時采集能力可達幾千甚至萬道,所應用的數字存儲技術、網絡遙測技術、數字傳感技術、數據通訊技術、計算機軟、硬件技術、電子工程技術、材料工藝技術等均屬國際先進水平,而且各項物理特性和技術指標也是同期高科技精密電子裝備中高和好的。
 
目前,正在研發和全麵推行的以MEMS技術為基礎的地震勘探儀器,也即地震勘探儀器的核心技術越來越多地體現在係統應用軟件水平和功能上。這就是當代地震勘探儀器的基本技術現狀。

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