机构的设备，应确认其是否可保证设备运输与搬运安全。 （9）摆锤零位输出及调整
对于除短周期井下地震计外的其他设备，通过文档与实物相结合进行实验认定。可使用倾斜台倾斜腔体，用电压表监视地震计输出的摆锤零位信号。并按照说明书的操作步骤，在倾斜后发送遥控指令，启动摆锤零位调整操作，同时用电压表继续监视地震计输出的摆锤零位信号。以此对摆锤零位输出及调整功能进行实验确认。 （10）标定使能
通过文档与实物相结合进行实验认定。按照说明书的操作步骤，发送接通校准线圈指令后，用信号发生器向标定线圈施加正弦激励信号，其输出应有明显正弦响应；发送断开校准线圈指令后，继续用信号源向标定线圈施加正弦激励信号，其应停止输出响应。以此对标定使能功能进行实验确认。 （11）物理尺寸
使用游标卡尺量取仪器腔体的外径，取腔体上、中、下三段测得直径的最大值作为腔体外径的测量结果，使用钢直尺测量仪器腔体的长度，并通过文档和实物结合进行认定其是否满足尺寸要求。 （12）配套附件
通过文档与实物相结合进行认定。判断其是否支持提供与井底或井壁固定装置，是否支持再次提升至地面回收。 （13）配套电缆
通过文档与实物相结合进行认定。判断其是否支持大于300米长
度的配套电缆，电缆是否具备防酸、防碱、防油和防腐蚀等特性。 2、主要性能指标
传感器的主要性能指标使用标定线圈激励法测试。被测地震计安放在稳固、振动干扰较小的平台上或地面上。被测地震计的校准装置驱动线圈连接到信号发生器的输出端（对于电流型标定设备，可串联电阻R用于控制测试电流）。全部技术指标均应将测试设备和被测地震计预热30分钟后开始测试，并测试全部观测分量（EW、NS、UD）。具体数据处理方法参见《测震台网专业设备入网检测规程》5.2.2、5.2.3，测试过程中可根据实际情况对串联电阻和测试频点值进行调整。
图1 测试接线图
对于正弦信号测试。电流型标定设备的标定信号输入端可参考表1接入串联电阻后连接信号发生器，电压型标定设备的标定信号输入端可直接连接信号发生器。使用地震数据采集器记录地震计的输出信号。
测试信号幅度的选择以获得较大的信噪比为原则，原则上应使被测地震仪的输出峰值处于满量程的10%～70%范围。
测试过程中宜按照表2列出的频点进行测试，测试频带应包括0.5fL～1.6fH，fL和fH分别为被测地震计低频端和高频端标称（-3dB）截止频率。在频带2fL～0.5fH范围内，可适当减少测试频点，例如只
测10??、2×10??、5×10??（n为整数）频点。对于每个测试频点，需保证地震计进入稳态响应后，至少记录1分钟的连续波形数据。当测试频率较低时，应适当延长记录时间，保证记录3个完整的振荡周期。
表1 测试回路串联电阻R的参考取值（电流型标定设备） 测试频带 串联电阻R 0.001Hz～0.02Hz 100 KΩ 0.01Hz～0.2Hz 10 KΩ 0.1Hz～2Hz 1 KΩ 1Hz～100Hz 100 Ω 表2 参考测试频点值（Hz） 0.00125 0.0016 0.0125 0.125 1.25 12.5 0.016 0.16 1.6 16 0.002 0.02 0.2 2 20 0.0025 0.00315 0.025 0.25 2.5 25 0.0315 0.315 3.15 31.5 0.004 0.04 0.4 4 40 0.005 0.05 0.5 5 50 0.0063 0.063 0.63 6.3 63 0.008 0.08 0.8 8 80 0.01 0.1 1 10 100 对于阶跃信号测试，接线方式与正弦信号测试相同，信号发生器输出方波信号的周期ΔT可参照表3设置。测试信号幅度的选择以获得较大的信噪比为原则，使得被测地震仪的最大输出处于满量程的10%～70%范围内，使用数据采集器记录地震计的输出信号。
图2 阶跃测试信号波形（上）及其地震计响应信号（下）
表3 阶跃信号参数选择范围 短周期地震计 脉冲宽度ΔT 10s～15s 串联电阻R（电流型标定设备） 1 KΩ～2 KΩ 宽频带地震计 甚宽频带地震计 超宽频带地震计 200s～600s 400s～1200s 1200s～3600s 30KΩ～100 KΩ 50KΩ～200 KΩ 150KΩ～600 KΩ （1）总谐波失真度
应用标定线圈激励法进行正弦信号测试。对于短周期地震仪，截取5Hz频点的正弦波测试数据；对于各类宽频带地震计，截取1Hz频点的正弦波测试数据。数据记录时间不少于240s，分析计算地震计输出信号的谐波失真度。 （2）幅频特性
应用标定线圈激励法进行正弦信号测试。使用正弦信号测试结果并计算各频点的灵敏度，计算幅频误差。
应用标定线圈激励法进行阶跃信号测试。至少记录和处理6个阶跃跳变沿（可选择3个上升沿和3个下降沿）对应的地震仪响应数据，分别截取方波输入信号上升沿和下降沿对应的地震仪响应数据段，计算和记录自振周期和阻尼系数的平均值作为测试结果。 （3）灵敏度误差
采用对比法测试。使用一台经过振动台灵敏度测试的地震计作为参考仪器，与被测地震仪紧邻安装在周边100米范围内无明显干扰源的测试场地上，保持安装方位一致。同步记录不少于1小时的连续数据，并计算同一时段被测地震计记录数据有效值与参考地震计之比????(??)，使用参考地震仪的灵敏度和?????计算被测地震仪的灵敏度。
具体计算方法推荐如下（测试过程中应根据测试地点的背景噪声情况，选择信噪比较高的频带范围进行处理）：例如可使用频带2.5Hz～5Hz、带外倍频程衰减不小于12dB的带通滤波器对记录数据进行滤波，将滤波后的数据分为10段，计算每一段的有效值。计算同一时段被测地震仪记录数据有效值与参考地震仪之比????(??)，并计算????(??)的均值???????和标准差σ，一般情况下应保证σ/????>0.01。????即为两台地震仪的灵敏度之比。 （4）输出电阻
采用正弦信号激励地震计的校准线圈，使地震计有较高信噪比的电压信号输出（频率宜选3Hz～10Hz），分别接入10kΩ和2kΩ负载电阻，使用数字电压表测量电阻上的电压幅度，并使用下式计算输出电阻。
RO?R1R2?U1?U2?
R1U2?R2U1式中R1和R2表示两次测量时的负载电阻，对应的测量电压分别为U1、U2。
（5）最大负载电容
在输出端和信号地线之间接入0.01μF高频瓷介电容，用示波器监测信号输出端是否有自激振荡现象。 （6）最大输出电流
使用标定线圈激励法，驱动地震计输出满量程的正弦波。地震计输出端串联2kΩ负载电阻，使用数字示波器分析计算地震计输出的峰值电压。当输出电压最大值未达到标称满量程时，可适当降低负载
电阻，使输出电流理论值达到5mA。 （7）供电电压范围
使用可调直流电源供电，分别调整电源电压为9V和18V，使用标定线圈激励法检查仪器是否可以正常工作。 （8）功耗
使用可调直流电源供电，记录运行功耗和峰值功耗，其中峰值功耗一般在开摆/锁摆时进行测量。 3、密闭性测试
使用10MPa的水压对井下地震计腔体进行压力试验，加压持续时间宜大于4小时，试验结束后检查密封筒及其密封连接器等部位是否存在渗水迹象，并使用标定线圈激励法检查仪器是否可以正常工作。（在水压试验过程中，一旦发现压力下降，应立即停止试验，泄压并检查密封情况） 4、倾斜稳定性测试
使用倾斜台，分别使地震计向两个水平向敏感轴方向偏离±5°，在倾斜状态下应用标定线圈激励法进行测试，重新测试地震计的工作周期、工作阻尼和输出灵敏度。
井下地震计测试评估方案 - 图文
