[发明专利]阵列式电化学反馈地震计

摘要

本发明涉及一种阵列式电化学反馈地震计，属于地震观测领域。包括电化学换能阵列、多流道腔体、敏感液体、弹性密封膜、电路系统及反馈电机，所述的电化学换能阵列由多个平面阵列的电化学换能单元组成；所述的多流道腔体内有与电化学换能阵列相对应的多个流道；所述的电路系统包含检测电路、运算电路及控制电路；所述的反馈电机与控制电路的输出相接，对地震计进行力反馈控制。基于本发明提出的一种阵列式电化学反馈地震计能够同时测量三个彼此正交的单分量平动及二分量转动地震信号，并对平动信号进行了转动倾角校正。

主权项

1.一种阵列式电化学反馈地震计，包括电化学换能阵列（1）、多流道腔体（2）、敏感液体、弹性密封膜、电路系统及反馈电机，其特征在于：电化学换能阵列（1）、多流道腔体（2）及弹性密封膜构成封闭腔体，敏感液体置于所述封闭腔体内部，电化学换能阵列（1）经电路系统输出三个彼此正交的单分量平动及二分量转动地震信号，反馈电机在电路系统的作用下对地震计进行反馈力输出，实现地震计平动信号的指标调整及倾角校正；所述的电路系统包含电化学换能阵列的检测电路、处理检测电路输出信号的运算电路、调整地震计输出的控制电路；所述的运算电路包括对检测电路输出的多个信号进行加求和平均运算以获得单分量平动地震信号输出，对检测电路输出信号进行的做差除以彼此距离运算以获得二分量转动地震信号输出；对二分量转动信号输出进行矢量求和、积分以获得地震计的倾角信号；所述的控制电路包括力平衡反馈控制电路及倾角校正电路，反馈电机经力平衡反馈控制电路对平动信号输出进行力反馈控制以扩展地震计的动态范围及频带宽度；反馈电机经倾角校正电路对地震计倾角信号进行力反馈控制以校正地震计的单分量平动信号；H1、H2及H6与现有电化学反馈地震计的对应位置传递函数相同，H3、H4及H5函数如下：H3为单分量平动及二分量转动运算函数：；H4为转动速度矢量求和积分函数：H5为转动角度输出的反馈传递函数：；其中，r为相对位置的两个换能单元间距；t1、t2积分函数的开始及结束时间；m为质量体的质量；K为反馈电机的力常数；将转动角度信号作为计算余弦函数电路的输入信号，经过比例运算电路获得转动信号输出的反馈信号，平动信号经过PID控制电路的输出与转动信号获得的反馈信号作为校正后的平动信号，电压输出与反馈电机相连，电机输出力即为反馈平衡力。