利用地震记录仪的测定传感器验证系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及一种利用地震记录仪的测定传感器验证系统及方法，更详细地，涉及一种对新颖地震观测仪器及老化的地震计的地震观测测定资料或振动台试验资料进行时间区域带通滤波器及希尔伯特变换来想要提高地震记录仪的响应谱振幅及相位测定效率的利用地震记录仪的测定传感器验证系统及方法。通过本发明专利技术对新颖地震观测仪器及老化的地震计的地震观测测定资料或振动台试验资料进行时间区域带通滤波器过滤及希尔伯特变换来求得地震传感器响应谱，由此提供用于提高振幅及相位测定准确度的效果。并且，可与所要测定的传感器种类不相关地提供传感器的特性，从而能够改善需要引进同种传感器的不便。

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种利用地震记录仪的测定传感器验证系统及方法，更详细地，涉及一种对新颖地震观测仪器及老化的地震计的地震观测测定资料或振动台试验资料进行时间区域带通滤波器(Bandpass filter)及希尔伯特变换来提高地震记录仪的响应谱振幅及相位测定准确度的利用地震记录仪的测定传感器验证系统及方法。
技术介绍
地震监测系统为测定主要使用地震记录仪来测定地面移动的地震传感器(seismometer sensor)(速度,加速度)的电压的装置,购买新颖地震计时,必须确认制造公司提示的地震记录仪及传感器的性能，可能需要验证设置于地震观测所的以往老化的地震监测系统的性能。作为地震仪的验证方法，将地震仪传感器设置在振动台(振动产生装置)之上，通 过激振(产生振动)以绝对基准传感器为基准来测定要测定的地震计传感器振动。此时，有一种对测定的振动值单纯执行傅立叶变换来使其变换为频域之后，除以绝对基准传感器测定值来测定的方法。这种情况下，具有应掌握性能和通过验证的绝对地震计性能的缺点。并且，激振振动值非常微小时，由于噪音测定多而可能会产生测定错误。另一种方法，作为用于验证地震仪性能的方法，有一种在实际地震观测所设置两个传感器，将从具有已测定的地震计传感器响应谱的传感器资料(信息)测定的传感器的频率进行变换，利用频谱比来测定的方法。这种测定的情况，对于具有传感器本身噪音的部分，就测定传感器的响应谱部分而言包含很多噪音。并且，如果仅执行上述频率变换，则就各频率而言仅存在一个测定值，因此只能放大响应谱的误差。因此，就求得使用地震计所测量的振动资料的地震计传感器响应谱而言，低于地震计传感器本身噪音的成分的谱产生歪曲传感器响应谱的部分，从而需要一种能够通过抑制低于地震计传感器本身噪音的振动资料的谱来提高正确性的方法。并且，在执行地震研究上，会产生需要获取精密的地震资料的情况、需要修正地震记录仪的情况或者丢失记录仪的可测定信息的情况，此时，需要一种可修正地震记录仪的方法。作为
技术介绍
的一例，公开于作为韩国授权专利0594625号(2006. 06. 30.公开)的“地震波检测系统”。上述
技术介绍
输入得到地震波信号并过滤之后，将对于地震波信号的短时间平均(Short Time average)与长时间平均(Long Timeaverage)的比率交换为规定时窗(Timeffindow)的区间值，并测定基于核对值的短时间平均(ST)与长时间平均(LT)区间的地震波信号变化率，对测定的模拟信号进行微分，并且控制地震波变数的代入、存储、记录控制、运算等，以便进行微分时利用倾斜率来控制任意的两个区间。但是,如上所述的
技术介绍
在产生微地震(Micro Earthquake)时,不能区分背景噪音与地震波的振幅(Amplitude)，从而地震波检测性能显著地降低，因此具有不可能进行准确的地震因素决定的缺点。现有技术文献专利文献(专利文献I)韩国授权专利0594625(2006. 06. 30)
技术实现思路
因此，本专利技术是考虑到如上所述的现有技术的问题而提出的，本专利技术的目的在于，对新颖地震观测仪器及老化的地震计的地震观测测定资料或振动台试验资料进行时间区·域带通滤波器(Bandpass filter)及希尔伯特变换来求得地震传感器响应谱，由此提高振幅及相位测定准确度。本专利技术的再一目的在于，可与所要测定的传感器种类无关地提供传感器的特性。本专利技术的另一目的在于，在一般地震观测所设置两个传感器时，不用特别将传感器带到实验室振动台，利用在地震观测所得到的资料也可执行传感器的性能确认及验证。本专利技术的又一个目的在于，与激振源无关地，可以仅变更地震记录仪的频道也能执行地震记录仪修正，以便不仅在振动台试验，而是在一般地震观测所均可以仅变更频道来方便地执行修正工作。为了达到本专利技术所要解决的问题的目的，根据本专利技术的一实施例的利用地震记录仪的测定传感器验证系统包括激振装置200，其对振动台进行激振；振动台300，其设置构成有基准传感器400及测定传感器45，与上述激振装置相连接，并在启动激振装置时激振；信号线变换器600，其用于测定上述基准传感器及测定传感器的振动信号；信号放大器700，其将在上述信号线变换器中变换的振动信号进行放大，并向地震记录仪传送放大的振动信号；地震记录仪800，其用于测定从上述信号放大器传送的放大振动信号；地震资料处理机构100，其计算在上述地震记录仪测定的基准传感器及测定传感器的响应谱，将基准传感器的振动信号变换为频域，并将其修正为响应谱后，对上述计算的响应谱与修正的响应谱进行比较来判断测定传感器的正常与否。由此解决本专利技术的问题。具有以上结构及作用的本专利技术的利用地震记录仪的测定传感器验证系统及方法，对新颖地震观测仪器及老化的地震计的地震观测测定资料或振动台试验资料进行时间区域带通滤波器(Bandpass filter)及希尔伯特变换来求得地震传感器响应谱，由此提供用于提高振幅及相位测定准确度的效果。并且，使与所要测定的传感器种类无关地提供传感器的特性，从而能够改善需要引进同种传感器的不便。并且，在一般地震观测所设置两个传感器时，不用特别将传感器带到实验室振动台，也可利用在地震观测所得到的资料执行传感器的性能确认及验证，从而提供使用上的便利性。并且，提供如下更好的效果与激振源无关地，仅变更地震记录仪的频道也可执行地震记录仪修正，以便不仅在振动台试验，而且在一般地震观测所也可以仅变更频道来方便地执行修正工作。附图说明图I是简要构成利用根据本专利技术的一实施例的地震记录仪的测定传感器验证系统的结构图。图2是利用根据本专利技术的一实施例的地震记录仪的测定传感器验证系统的地震资料处理机构框图。图3是利用根据本专利技术的一实施例的地震记录仪的测定传感器验证系统的响应谱计算部框图。图4是表示利用根据本专利技术的一实施例的地震记录仪的测定传感器验证方法的流程图。 图5是表示利用根据本专利技术的一实施例的地震记录仪的测定传感器验证系统的响应谱计算部的处理过程的流程图。图6至图7是用于修正利用根据本专利技术的一实施例的地震记录仪的测定传感器验证系统的地震记录仪的试验执行程序图。图8是用于修正利用根据本专利技术的一实施例的地震记录仪的测定传感器验证系统的地震记录仪的框图。图9是表示利用根据本专利技术的一实施例的地震记录仪的测定传感器验证系统的地震记录仪修正方法的流程图。附图标记的说明100 :地震资料处理机构200 :激振装置300 :振动台400 :基准传感器450 :测定传感器600:信号线变换器700 :信号放大器800 :地震记录仪具体实施例方式用于达成上述目的的利用根据本专利技术的一实施例的地震记录仪的测定传感器验证系统，其特征在于，包括激振装置200，其对振动台进行激振；振动台300，其设置构成有基准传感器400及测定传感器45，与上述激振装置相连接，并在启动激振装置时激振；信号线变换器600，其用于测定上述基准传感器及测定传感器的振动信号；信号放大器700，其将在上述信号线变换器中变换的振动信号进行放大，并向地震记录仪传送放大的振动信号；地震记录仪800，其用于测定从上述信号放大器传送的放大振动信号；地震资料处理机构100，其计算在上述地震记录仪测定的基准传感器及测定传感器的响应谱，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用地震记录仪的测定传感器验证系统，其特征在于，包括：激振装置（200），其对振动台进行激振；振动台（300），其设置有基准传感器（400）及测定传感器（45），与上述激振装置相连接，并在启动激振装置时激振；信号线变换器（600），其用于测定上述基准传感器及测定传感器的振动信号，信号放大器（700），其对在上述信号线变换器中变换的振动信号进行放大，并向地震记录仪传送放大的振动信号；地震记录仪（800），其用于测定从上述信号放大器传送的放大振动信号；地震资料处理机构（100），其计算在上述地震记录仪中所测定的基准传感器及测定传感器的响应谱，将基准传感器的振动信号变换为频域，并将其修正为响应谱之后，对上述计算的响应谱与修正的响应谱进行比较来判断测定传感器的正常与否。

【技术特征摘要】
2011.07.28 KR 10-2011-00754311.一种利用地震记录仪的测定传感器验证系统，其特征在于，包括 激振装置(200)，其对振动台进行激振； 振动台(300)，其设置有基准传感器(400)及测定传感器(45)，与上述激振装置相连接，并在启动激振装直时激振； 信号线变换器(600)，其用于测定上述基准传感器及测定传感器的振动信号， 信号放大器(700)，其对在上述信号线变换器中变换的振动信号进行放大，并向地震记录仪传送放大的振动信号； 地震记录仪(800)，其用于测定从上述信号放大器传送的放大振动信号； 地震资料处理机构(100)，其计算在上述地震记录仪中所测定的基准传感器及测定传感器的响应谱，将基准传感器的振动信号变换为频域，并将其修正为响应谱之后，对上述计 算的响应谱与修正的响应谱进行比较来判断测定传感器的正常与否。2.根据权利要求I所述的利用地震记录仪的测定传感器验证系统，其特征在于，上述地震资料处理机构(100)包括 基准传感器频域变换部(110)，其取得基准传感器的振动信号，利用傅立叶变换将其变换为频域； 响应谱修正部(120)，其用于通过将借助上述基准传感器频域变换部来变换的频谱除以理论性响应谱或者已知的响应谱来修正响应谱； 同种传感器判断部(130)，其用于判断基准传感器及测定传感器是否为相同种类的传感器； 单位变换部(140)，其用于在基准传感器与测定传感器不是相同种类的传感器时，以测定传感器为基准，在频域使用微分运算符或者积分运算符进行变换，以便具备相同的测定单位； 响应谱计算部(150)，其用于在基准传感器与测定传感器为相同种类的传感器时，利用带通滤波器过滤及希尔伯特变换来计算响应谱； 测定传感器正常与否判断部(160)，其用于对借助上述响应谱计算部计算的响应谱与借助响应谱修正部修正的响应谱进行比较来判断测定传感器的正常与否； 结果值输出部(170)，其用于输出在上述测定传感器正常与否判断部判断的结果值。3.根据权利要求2所述的利用地震记录仪的测定传感器验证系统，其特征在于，上述响应谱计算部(150)包括 实数部及虚数部设定部(151)，其在设定的带通频带利用测定传感器信息和基准传感器信息执行时域带通滤波器过滤，并执行希尔伯特变换后，将带通滤波器过滤信息设定为实数部，将希尔伯特变换信息设定为虚数部； 振幅及相位计算部(152)，其用于合计借助实数部及虚数部设定部而设定的实数部与虚数部后，计算随时间发生变化的振幅和相位； 振幅提取部(153)，其对于借助上述振幅及相位计算部计算的基准传感器和测定传感器的时间序列振幅，仅提取闻于基准传感器或者测定传感器本身的噪首的振幅值； 响应振幅谱比计算部(154)，其对于借助上述振幅提取部提取的振幅，通过合计基准传感器及测定传感器的时间序列振幅值计算振幅比即测定传感器/基准传感器来计算响应振幅谱；响应相位谱计算部(155)，其用于计算基准传感器与测定传感器的相位差即测定传感器相位-基准传感器相位，计算相位差的平均值和标准偏差值，在相位差值中，在平均值中计算对于标准偏差范围内的相位差值的平均值来计算响应相位谱。4.根据权利要求I所述的利用地震记录仪的测定传感器验证系统，其特征在于，上述地震资料处理机构还包括 一次响应谱比计算部(180)，其通过将包括与基于第一次激振的频道一相连接的基准传感器的振动信号的频域变换和响应谱的测定值除以包括与频道二相连接的测定传感器的振动信号的频域变换和响应谱的测定值来计算响应谱比； 二次响应谱比计算部(...

【专利技术属性】
技术研发人员：曺昌洙，申寅撤，朴廷昊，
申请(专利权)人：韩国地质资源研究院，
类型：发明
国别省市：