地震检波器测试仪的测试参数算法研究及实现
本文选题:地震检波器 + WINCE6.0 ; 参考:《天津科技大学》2015年硕士论文
【摘要】:地质勘探领域中,地震检波器是广泛使用的一种传感器。其作为探测地震信号的主要模块,必须要有足够高的分辨率、信噪比、精确度和保真度等。对地震勘探的结果影响最大的是本身的参数指标。检波器的主要参数指标是电阻,相对阻尼系数,灵敏度,固有频率,失真度。本文主要是对检波器的各个参数指标的测算方法进行了研究,并给出一种计算大阻尼检波器的相对阻尼系数的改进方法,设计了全套的测量计算的算法和软件。在实际的生产过程中,检测其各参数是否达标是衡量检波器是否合格的的主要手段,而市场上的检波器测试仪仅能对小阻尼检波器进行检测,大阻尼检波器的判定只能根据灵敏度,电阻和实际生产经验把控,缺少检测手段,这给生产和使用带来很大不便。本课题对检波器进行了详细的数学建模,并以此为根据研究了两类检波器的参数计算的算法,同时对大阻尼检波器的相对阻尼系数的计算方法进行了改进,并以此为根据设计了实际使用的应用软件。本课题完成的主要工作如下:第一,详细说明地震检波器的工作原理,对检波器进行详细的数学建模,给出零输入响应的运动方程和输出方程。以此为根据,推导出各项参数的计算方法。第二,根据算法的复杂程度,以及平台功能的基本要求,选择ARM11嵌入式平台和WINCE6.0嵌入式操作系统去构建整个解决方案。第三,根据算法和设计功能需要,进行软件设计,主要是原始数据采集流程设计,原始数据的处理,算法功能,温度校正,数据库,数据保存等功能进行设计。对软件调试,实现各项功能,并剔除BUG。第四,对整个算法和方案进行不断的测试和改进,提高精度,以满足实际使用需要。整体算法设计已经应用到新型的地震检波器测试仪中,与传统的地震检波器测试仪相比,该测试仪不仅能进行小阻尼检波器参数测试,还能对大阻尼地震检波器进行测试;同时还提高了便携性,实现了全频特性,具有高效率,智能化的优势。在实际的实验中,该算法具有的速度的优势得以体现,并且达到了实际应用的精度要求,部分参数的精度可以达到在千分之一以下,同时还有友好的人机界面,使用更加方便。
[Abstract]:In the field of geological exploration, geophone is widely used as a sensor. As the main module of seismic signal detection, it must have high resolution, signal-to-noise ratio, accuracy and fidelity. The most important effect on the seismic exploration results is the parameter index itself. The main parameters of geophone are resistance, relative damping coefficient, sensitivity, natural frequency and distortion. In this paper, the method of calculating the parameters of geophone is studied, and an improved method to calculate the relative damping coefficient of geophone with large damping is given, and a complete set of calculation algorithm and software are designed. In the actual production process, it is the main means to measure whether the geophone is up to standard or not, but the market geophone tester can only detect the small damping geophone. The determination of large damped geophone can only be controlled according to sensitivity, resistance and practical production experience, and lack of testing means, which brings great inconvenience to production and operation. Based on the detailed mathematical modeling of geophone, the calculation algorithm of two kinds of geophone parameters is studied, and the calculation method of relative damping coefficient of large damping geophone is improved. Based on this, the practical application software is designed. The main work of this paper is as follows: firstly, the principle of seismograph is explained in detail, and the motion equation and output equation of zero input response are given. Based on this, the calculation method of each parameter is deduced. Secondly, according to the complexity of the algorithm and the basic requirements of the platform function, the ARM11 embedded platform and the WINCE6.0 embedded operating system are selected to build the whole solution. Thirdly, according to the need of algorithm and design function, we design the software, mainly the original data acquisition flow design, raw data processing, algorithm function, temperature correction, database, data preservation and other functions. Debug the software, achieve various functions, and eliminate Bug. Fourth, the whole algorithm and scheme are continuously tested and improved to improve the accuracy to meet the practical needs. The whole algorithm design has been applied to a new type of seismic geophone tester. Compared with the traditional geophone tester, the instrument can not only test the parameters of the small damping geophone, but also test the large damping geophone. At the same time, it improves the portability, realizes the full frequency characteristic, and has the advantage of high efficiency and intelligence. In the actual experiment, the advantage of the speed of the algorithm can be realized, and the precision requirement of practical application is reached. The precision of some parameters can reach less than 1/1000. At the same time, there is a friendly man-machine interface, so it is more convenient to use.
【学位授予单位】:天津科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:P631.436
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,本文编号:2094948
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