 | Эта статья требует дополнительных ссылок для проверки . ( декабрь 2012 г. ) ( Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения ) |
Геофона представляет собой устройство , которое преобразует землю движение (скорость) в напряжение , которое может быть записано на станции записи. Отклонения этого измеренного напряжения от базовой линии называются сейсмической реакцией и анализируют на структуру земли.
Этимология [ править ]
Термин геофон происходит от греческого слова «γ" (ge) », означающего« земля », и« телефон », что означает« звук ».
Строительство [ править ]
Геофоны исторически были пассивными аналоговыми устройствами и обычно содержат подпружиненную проволочную катушку, перемещающуюся в поле постоянного магнита, установленного на корпусе, для генерации электрического сигнала. [1] Последние разработки были основаны на технологии микроэлектромеханических систем (MEMS), которая генерирует электрический отклик на движение земли через активную цепь обратной связи для поддержания положения небольшого кусочка кремния.
Отклик геофона с катушкой / магнитом пропорционален скорости земли, в то время как устройства MEMS обычно реагируют пропорционально ускорению . MEMS имеют гораздо более высокий уровень шума (скорость на 50 дБ выше), чем геофоны, и могут использоваться только при сильных движениях или активных сейсмических исследованиях.
Частотная характеристика [ править ]
Частотная характеристика геофона - это характеристика гармонического генератора , полностью определяемая угловой частотой (обычно около 10 Гц) и затуханием (обычно 0,707). Поскольку угловая частота пропорциональна обратному квадратному корню из движущейся массы, геофоны с низкими угловыми частотами (<1 Гц) становятся непрактичными. Можно снизить частоту среза электронным способом за счет более высокого шума и стоимости.
Хотя волны, проходящие через землю, имеют трехмерную природу, геофоны обычно ограничены для реагирования в одном измерении - обычно вертикальном. Однако для некоторых приложений требуется использование полной волны и используются трехкомпонентные или трехкомпонентные геофоны. В аналоговых устройствах три подвижных катушечных элемента устанавливаются ортогонально в одном корпусе.
Использует [ редактировать ]
Большинство геофонов используются в сейсмологии отражений для регистрации энергетических волн, отраженных подземной геологией. В этом случае основной интерес представляет вертикальное движение земной поверхности. Однако не все волны движутся вверх. Сильная горизонтально передаваемая волна, известная как колебание земли, также генерирует вертикальное движение, которое может уничтожить более слабые вертикальные сигналы. За счет использования больших площадных решеток, настроенных на длину волны наклона грунта, преобладающие шумовые сигналы могут быть ослаблены, а более слабые сигналы данных могут быть усилены.
Аналоговые геофоны - очень чувствительные устройства, которые могут реагировать на очень далекие толчки. Эти небольшие сигналы могут быть заглушены более крупными сигналами от местных источников. Тем не менее, можно восстановить слабые сигналы, вызванные крупными, но удаленными событиями, путем корреляции сигналов от нескольких геофонов, развернутых в массиве. Сигналы, которые регистрируются только на одном или нескольких геофонах, можно отнести к нежелательным локальным событиям и, таким образом, отбросить. Можно предположить, что небольшие сигналы, которые регистрируются равномерно на всех геофонах в группе, могут быть отнесены к отдаленному и, следовательно, значительному событию.
Чувствительность пассивных геофонов обычно составляет 30 вольт на (метр в секунду), поэтому они, как правило, не заменяют широкополосные сейсмометры . [ требуется разъяснение ]
И наоборот, некоторые применения геофонов интересуют только очень локальные события. Ярким примером является применение удаленных наземных датчиков (RGS), встроенных в системы необслуживаемых наземных датчиков (UGS). В таком приложении есть область интереса, при проникновении в которую оператор системы должен быть проинформирован, возможно, с помощью предупреждения, которое может сопровождаться подтверждающими фотографическими данными.
На поверхности Луны использовалась сеть геофонов. [5]
См. Также [ править ]
- Акселерометр
- Гидрофон
- Интерферометр Майкельсона
- Сейсмометр
Ссылки [ править ]
- ^ Джон М. Рейнольдс (2011). Введение в прикладную и экологическую геофизику - второе издание . УИЛИ БЛЭКВЕЛЛ. п. 170. ISBN 978-0-471-48535-3.
- ^ «Словарь: односторонний разворот - SEG Wiki» . wiki.seg.org . Проверено 21 июля 2017 года .
- ^ «Словарь: разделенный разворот - SEG Wiki» . wiki.seg.org . Проверено 21 июля 2017 года .
- ^ "Словарь: Королевский грохот - SEG Wiki" . wiki.seg.org . Проверено 21 июля 2017 года .
- ^ «Эксперименты Аполлона-16 - Активная сейсмика» . www.lpi.usra.edu . Проверено 21 июля 2017 года .
Внешние ссылки [ править ]
 | Викискладе есть медиафайлы по теме геофонов . |
- Сейсмический извещатель проникновения PSR-1 (военное устройство времен Вьетнама)
