УДК 550.34.03
PACS: 43.40.Ph
Инструментальная
схема расширения
частотных
характеристик
короткопериодных
датчиков
на
примере сейсмометра
СМ-3КВ
© 2020 г. А.Н. Беседина, Н.В. Кабыченко, С.Г. Волосов, С.А. Королев
Институт динамики геосфер им. академика М.А. Садовского РАН, г. Москва, Россия
Автор для переписки: А.Н. Беседина, e-mail: besedina.a@gmail.com
Аннотация.
Применение
специальных
методов коррекции
датчиков позволяет
в отсутствие
широкополосных
датчиков
использовать
короткопериодные
сейсмометры
с расширенным
частотным
диапазоном
для
решения широкого
круга задач,
связанных с
регистрацией
низкочастотных
сигналов.
В работе рассмотрена
схема коррекции
с использованием
интегрирующих
элементов,
которая позволила
существенно
расширить
частотный
диапазон сейсмометра
СМ-3КВ в область
низких частот.
В
лабораторных
условиях проведена
калибровка
модифицированного
сейсмометра,
а также апробация
устройства
на записях
микросейсмического
фона, взрывов
и землетрясений.
Проведенный
анализ микросейсмического
шума позволяет
говорить о
возможности
применения
разработанного
устройства
для регистрации
и анализа
микросейсмического
шума на частотах
выше 0.07 Гц. Анализ
записей взрывов
и землетрясений
показал, что
разработанную
схему можно
использовать
при проведении
сейсмического
мониторинга
с учетом особенностей
амплитудно-частотной
и
фазо-частотной
характеристик
модифицированных
сейсмометров.
Ключевые слова: короткопериодные сейсмометры, амплитудно-частотная характеристика, инструментальная схема, передаточная функция, микросейсмический фон, промышленный взрыв, землетрясения
Цитируйте эту статью как: Беседина А.Н., Кабыченко Н.В., Волосов С.Г., Королев С.А. Инструментальная схема расширения частотных характеристик короткопериодных датчиков на примере сейсмометра СМ-3КВ // Сейсмические приборы. 2020. Т. 56, № 4. C.29–42. https://doi.org/10.21455/si2020.4-2
Финансирование
Приборная реализация корректирующего устройства выполнена в рамках государственного задания АААА-А19-119021890087-8 (А.Н. Беседина, С.Г. Волосов, Н.В. Кабыченко, С.А. Королев). Проведение измерений и обработка данных регистрации выполнены при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований, проект № 18-05-00923 (А.Н. Беседина).
Литература
Беседина А.Н., Кабыченко Н.В., Кочарян Г.Г., Павлов Д.В. Коррекция частотных характеристик сейсмических датчиков и шумы соответствующих измерительных каналов // Сейсмические приборы. 2011. Т. 47, № 2. С.11–20.
Беседина А.Н., Кабыченко Н.В., Павлов Д.В., Волосов С.Г. Инструментальные методы расширения амплитудно-частотной характеристики геофона // Сейсмические приборы. 2019. Т. 55, № 3. C.5–23. https://doi.org/10.21455/si2019.3-1
Взрывы и землетрясения на территории Европейской части России / Под ред. В.В. Адушкина, А.А. Маловичко. М.: ГЕОС, 2013. 384 с.
Дергач П.А., Юшин В.И. О “запредельных” возможностях электродинамических сейсмоприемников // Сейсмические приборы. 2016. Т. 52, № 4. С.33–42. https://doi.org/10.21455/si2016.4-3
Дергач П.А., Тубанов Ц.А., Юшин В.И., Дучков А.А. Особенности программной реализации алгоритмов низкочастотной деконволюции // Сейсмические приборы. 2018. Т. 54, № 3. C.22–34. https://doi.org/10.21455/si2018.3-2
Кабыченко Н.В., Беседина А.Н., Волосов С.Г., Королев С.А., Кочарян Г.Г. Короткопериодные сейсмометры в сейсмологии // Сейсмические приборы. 2017. Т. 53, № 1. C.44–65. https://doi.org/10.21455/si2017.1-4
Advanced National Seismic System Current Status, Development Opportunities, and Priorities for 2017–2027. U.S. Geological Survey. Circular 1429, Version 1.1. 2017. https://pubs.usgs.gov/ circ/1429/circ1429.pdf
Al-Alaoui M.A. Low-frequency differentiators and integrators for biomedical and seismic signals // Circuits and systems I: fundamental theory and applications, IEEE Transactions on. 2001. V. 48, N 8. P.1006–1011.
Boulaenko M.E. Novel tools for research and education in seismology. MS Thesis University of Bergen. Bergen, 2002.
Dergach P.A., Yushin V.I. Electrodynamic geophones beyond the limit of capacity // Seismic Instruments. 2017. V. 53, N 4. P.280–285. https://doi.org/10.3103/S0747923917040028
Dergach P.A., Tubanov T.A., Yushin V.I., Duchkov A.A. Features of software implementation of low-frequency deconvolution algorithms // Seismic Instruments. 2019. V. 55, N 3. P.345–352. https://doi.org/10.3103/S0747923919030046
Havskov J., Alguacil G. Instrumentation in Earthquake Seismology. Springer Academic Publishers, 2002. 313 p. (Series: Modern Approaches in Geophysics, vol. 22).
McNamara D.E., Buland R.P. Ambient noise levels in the Continental United States // Bull. Seismol. Soc. Amer. 2004. V. 94, N 4. P.1517. http://dx.doi.org/10.1785/012003001
Peterson J. Observations and modeling of seismic background noise // U.S. Geol. Surv. Open-File Report 93-322. 1993. P.1–95.
Scherbaum F. Of Zeros and Poles. Fundamentals of Digital Seismology. Kluwer Academic Publishers, 2001. 256 p. (Series: Modern Approaches in Geophysics, vol. 15).
Сведения об авторах
БЕСЕДИНА Алина Николаевна – Институт динамики геосфер им. академика М.А. Садовского РАН. Россия, 119334, Москва, Ленинский просп., д. 38, корп. 1. E-mail: besedina.a@gmail.com
КАБЫЧЕНКО Николай Васильевич – Институт динамики геосфер им. академика М.А. Садовского РАН. Россия, 119334, Москва, Ленинский просп., д. 38, корп. 1. E-mail: n.kabychenko@mail.ru
ВОЛОСОВ Сергей Георгиевич – Институт динамики геосфер им. академика М.А. Садовского РАН. Россия, 119334, Москва, Ленинский просп., д. 38, корп. 1. E-mail: volosovc@mail.ru
КОРОЛЕВ Сергей Анатольевич – Институт динамики геосфер им. академика М.А. Садовского РАН. Россия, 119334, Москва, Ленинский просп., д. 38, корп. 1. E-mail: sakorolyov@mephi.ru