[发明专利]一种体应变动态特性测量仪器及测量方法在审
申请号: | 201710294183.6 | 申请日: | 2017-04-28 |
公开(公告)号: | CN106872082A | 公开(公告)日: | 2017-06-20 |
发明(设计)人: | 李海亮;马京杰;苏恺之 | 申请(专利权)人: | 中国地震局地壳应力研究所 |
主分类号: | G01L1/10 | 分类号: | G01L1/10 |
代理公司: | 北京凯特来知识产权代理有限公司11260 | 代理人: | 郑立明,郑哲 |
地址: | 100085 北*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 应变 动态 特性 测量 仪器 测量方法 | ||
技术领域
本发明涉及测量设备技术领域,尤其涉及一种体应变动态特性测量仪器及测量方法。
背景技术
体应变测量仪器是用于测量地壳岩石应变变化的高灵敏度仪器,是钻孔应变观测应用较广泛的仪器之一。体应变测量仪器能够很好地记录同震地震波及其振动信号,目前国内已开始利用体应变同震记录进行该方面的研究。通过该测量仪器可以记录清晰的固体潮汐信号和其他振动信号。但是,由于目前对于体应变传感器的动态特性缺乏相应的参数,即体应变传感器的动态特性(即传递函数)的了解尚存在空白,使得在开展体应变信号对动态信号的研究过程中,限制了动态信号的进一步研究应用。
发明内容
本发明的目的是提供一种体应变动态特性测量仪器及测量方法,以便能够获得应变传感器的动态特性。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的:
一种体应变动态特性测量仪器,包括密封保温腔体、抽放气口、压力传感器和体应变传感器,其中,所述抽放气口设置于密封保温腔体上,体应变传感器设置于密封保温腔体内部,所述压力传感器分别安装于密封保温腔体上且各自的传感器探头置于密封保温腔体内。
所述密封保温腔体包括保温盖、保温内筒和保温外筒,所述保温内筒与保温外筒之间为真空隔层,且在所述保温外筒上设置有抽气口,所述保温盖安装于所述保温内筒和保温外筒上令所述密封保温腔体内形成一个密封的保温腔。
所述保温内筒与保温外筒分别为不锈钢保温内筒和不锈钢保温外筒,所述保温盖为聚四氟乙烯保温盖。
还包括温度传感器,所述温度传感器的探头置于所述密封保温腔内。
还包括多通道信息采集电路,各个通道分别与所述压力传感器、温度传感器和体应变传感器连接,且还与气压传感器连接。
所述多通道信息采集电路为四通道采集电路,所述四通道采集电路包括存储卡和网络接口,所述四通道采集电路为24位芯片,其采样频率为100次/秒。
还包括用于产生动态测试信号的电动阀门,所述电动阀门安装于所述抽放气口上。
一种体应变动态特性测量方法,该方法基于上述体应变动态特性测量仪器实现,包括:
获取所述体应变动态特性测量仪器的输入测试信号,以及检测所述体应变动态特性测量仪器的输出信号;
对所述输入测试信号和所述输出信号进行傅里叶变换处理;
基于经过所述傅里叶变换处理后的结果计算确定所述体应变动态特性测量仪器的频率响应函数;
根据所述频率响应函数及传递函数结构确定体应变动态特性的测量结果。
计算确定所述体应变动态特性测量仪器的频率响应函数的步骤包括:
所述频率响应函数H的计算方式为:其中,Y为所述输出信号的傅里叶变换处理结果,A为所述输入测试信号的傅里叶变换处理结果。
所述确定体应变动态特性的测量结果的步骤包括:
根据所述频率响应函数及传递函数结构,通过逐步迭代的方式得出误差范围之内的传递函数系数,获得测量结果。
由上述本发明提供的技术方案可以看出,本发明实施例提供的一种体应变动态特性测量仪器及测量方法,其可以根据测试系统的输入及输出采集信号拟合得到传感器的传递函数,也就是获得了体应变传感器的动态特性,进而解决了现有技术中存在的体应变传感器动态特性(传递函数)缺乏了解的状况。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域的普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他附图。
图1为本发明实施例提供的体应变动态特性测量仪器的结构示意图;
图2为本发明实施例提供的体应变动态特性测量仪器的电路原理示意图。
具体实施方式
下面结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明的保护范围。
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