超声地震物理模拟系统-地球探测技术实验教学示范中心
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超声地震物理模拟系统
 

 三维定位仪机械装置图                     实验模型                          控制柜

   超声地震物理模型实验是一种正演方法,即在已知地质地震模型的条件下,获取地震物理模型观测数据。它是根据模型介质在其几何参数和物理参数满足相似比原理和对应原则的基础上开展的一种科学研究方法,根据研究对象的地质地震参数建立一个物理模型,然后对模型进行模拟地震观测并对观测数据进行处理分析。

   超声地震物理模型实验数据采集系统以PC机为核心,采用高速实时采集和存储及数字成像等技术,构成了实时试验测试体系。系统主要有:微机、超声波脉冲发生器、超声波信号接收器、高速数据采集器、数据处理和分析软件以及传感器、探头运动双三维坐标自动定位控制系统等组成。

超声波地震物理模拟系统工作原理

   计算机将超声波接收换能器的起始位置、结束位置、采样点数、运动速度等参数经通讯接口送给某一单轴定位仪控制器,该单轴定位控制器接收到这些参数后,通过运算变成相应的控制参数(如个各采样点的坐标等)。然后控制器向电机驱动器发出启动脉冲。电机驱动器接收到启动脉冲后向伺服电机发出一串脉冲,伺服电机带动超声换能器沿导轨在采样起始点和结束点之间移动。每当超声接收换能器移到一个采样点时,定位仪控制器会发出一个定长同步信号,该定长同步信号经光隔离及触发选择电路转送到脉冲发生器的触发信号输入端。脉冲发生器接收到定长同步信号后,即刻向超声发射换能器强输出强脉冲信号,同时通过同步输出口发出触发脉冲,启动AD转换器。超声波接收换能器接收到的超声信号经宽带可调信号放大器放大后送至AD转换器,AD将模拟信号转换为数字信号送入计算机处理,至此完成一个采样点的数据采集。当超声波接收换能器移动到结束点时,定位仪控制器发出指令停止伺服电机运动,并通过通讯口通知计算机采样过程结束,等待新的命令根据不同的模型及野外地质条件,可做以下几种实验:
①   地面二维三维地震物理模型实验
②   广角地震及特殊观测系统设计实验
③   多波固体地震物理模型实验


应用:
    典型地质构造的物理模拟
    利用物理模型模拟复杂地质现象,验证解释结果
    利用物理模型验证数学计算方法
    用物理模型验证相关理论
    利用物理模型帮助设计施工方案、验证实施效果
    利用物理模型发展新的地球物理技术
    物理模型与岩性解释相结合
    岩石物性测试及其应用

仪器特点:
 低功率24位AD转换:由两个“D”型电池供电
 小巧、轻便、密封好
 铝壳封装
 固化数据存储
 时基稳定性为0.1ppm:GPS同步
 工业标准高速(480Mbit)USB2.0接口

应用:
 主动源地壳折射研究
 主动源地壳反射研究
 三维噪声及层析成像阵列勘测
 余震研究
 微断层观测


 

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