發(fā)布時間：2020-09-28 12:10

　　 力平衡反饋式地震計是地震觀測系統(tǒng)的重要組成部分,有效頻帶范圍是其關(guān)鍵性能指標。為了獲得更多的有用地震信號,拓展地震計有效頻帶范圍成為研究熱點。地震計的頻帶范圍由機械擺固有頻率和反饋電路共同決定。本文主要研究采用降低機械擺固有頻率的方法拓展地震計的頻帶范圍。將有限元建模與仿真引入到地震計機械擺固有頻率研究中,建立了力平衡反饋式地震計機械擺的有限元模型,仿真分析了機械擺敏感元件對其一階固有頻率和二階固有頻率的影響規(guī)律,明確了敏感元件幾何尺寸與機械擺固有頻率之間的數(shù)值關(guān)系�；�于拓撲計算對機械擺結(jié)構(gòu)進行了拓撲設(shè)計,并對新型拓撲結(jié)構(gòu)的地震計進行了固有頻率測試與頻帶范圍測試。與傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)機械擺地震計相比較,新型拓撲結(jié)構(gòu)機械擺地震計一階固有頻率從6Hz降低到5Hz,二階固有頻率從46Hz提高到88Hz,頻率差值從40Hz增到83Hz;在0.5cm/s的速度激勵下,新型拓撲結(jié)構(gòu)機械擺地震計在0.5Hz處輸出電壓響應4.58V,相同激勵下傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)地震計在0.5Hz處輸出電壓響應為3.59V,在1Hz處輸出電壓響應為4.64V,對比頻帶測試曲線表明,新型拓撲結(jié)構(gòu)機械擺地震計的有效頻帶范圍起點降低了50%,頻帶范圍拓寬了0.5Hz。
【學位單位】：防災科技學院
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：P315.62
【部分圖文】：

第二章 力平衡反饋式地震計結(jié)構(gòu)與原理2.1 力平衡反饋式地震計結(jié)構(gòu)力平衡反饋式地震計由三分向拾震器構(gòu)成，如下圖 2.1 所示，地震計的三個分向安裝在同一個底座上，其中兩個水平向成 90 度正交放置，單向拾震器設(shè)計成圓柱形，單向拾震器的敏感方向用箭頭表示，每個分向的拾震器具有相同的機械結(jié)構(gòu)參數(shù)和機電參數(shù)，單個拾震器由機械擺、動圈換能器、標定結(jié)構(gòu)、反饋電路組成。該儀器不僅能清晰記錄近震、地方震，對一些遠震記錄效果也不錯。圖 2.1 力平衡反饋式地震計俯視圖圖 2.2 是力平衡反饋式地震計部分結(jié)構(gòu)剖面圖，由機械擺、大線圈與小線圈、大小磁鋼組成。圖 2.2 力平衡反饋式地震計部分結(jié)構(gòu)剖面圖

該儀器不僅能清晰記錄近震、地方震，對一些遠震記錄效果也不圖 2.1 力平衡反饋式地震計俯視圖圖 2.2 是力平衡反饋式地震計部分結(jié)構(gòu)剖面圖，由機械擺、大線圈與小磁鋼組成。

下垂；處于工作狀態(tài)時，自由端自由擺動，自由端擺動牽引大線圈運動切割產(chǎn)生回復力，將偏移平衡位置的自由端回復到非工作狀態(tài)時的平衡位置，為地震信號的拾取做準備。力平衡反饋式地震計是根據(jù)慣性原理設(shè)計的，地震計機械擺結(jié)構(gòu)的重錘、支架、大小線圈框為機械擺提供質(zhì)量，而敏感元件簧片作為變形元件支撐質(zhì)并產(chǎn)生彈性恢復力。敏感元件簧片的剛度是影響地震計固有頻率的直接因過對機械擺的彈性元件進行合理設(shè)計和嚴格工藝，使其具有足夠的折合剛度定性。(2) 動圈換能器動圈換能器由工作線圈和磁鋼組成，工作線圈與重錘通過線圈支架進行機接。線圈在磁鋼中跟隨重錘擺動切割磁場，產(chǎn)生感應電動勢，輸出信號是以號的形式輸出，輸出電信號的大小與切割磁場的位移量 x 有關(guān)，即與重錘擺生的位移量成正相關(guān)，通過動圈換能器實現(xiàn)了從機械信號到電信號的轉(zhuǎn)換

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

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本文編號：2828773