MET低频地震检波器1/f噪声模型的建立与研究
发布时间：2021-11-02 08:52
地震勘探是目前石油、天然气、地质勘探中一种常用且十分有效的方法,地震检波器的性能优劣直接决定了地震勘探的应用前景。经过多年的油气开发,常规地震勘探已不能满足日益增长的能源需求,而制约地震勘探技术发展的瓶颈是地震勘探的“眼睛”—地震检波器。目前市场主流的地震检波器是配备固体质量块的机电类地震检波器,但由于其自身原理的限制,对于低频领域,传统机电类低频地震检波器具有内部结构十分复杂、价格昂贵、抗外界电磁干扰能力差的缺点,且基本依赖进口。MET（Molecular Electronic Transducer）地震检波器是近些年来最新的一种地震检波器,其原理是内部液态惯性体在外部振动信号激励下,内部核心敏感芯片电极处发生电化学反应,再由外部电路放大、滤波、反馈进行信号输出。与常规机电类地震检波器相比,MET地震检波器具有结构组成简单、高灵敏度等特点且对于低频信号的探测具有不可比拟的优势。本文主要针对MET地震检波器的1/f噪声特性进行研究。目前分子-电子传感技术并未成熟,由于MET地震检波器工作原理不同,在受到外部振动信号时,核心腔体内所产生的输出信号十分微弱,一旦噪声太大,则有用信号很容易被...
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究意义
1.2 各类地震检波器对比分析
1.3 国内外研究现状
1.4 课题来源及主要研究内容
1.4.1 课题来源
1.4.2 主要研究内容
1.5 本章小结
第2章 MET地震检波器工作原理及样机设计制作
2.1 MET地震检波器简介
2.2 MET低频地震检波器的工作原理
2.3 MET低频地震检波器敏感芯片的设计与制备
2.3.1 LTCC工艺
2.3.2 敏感芯片的设计
2.3.3 核心敏感芯片加工制作过程出现的问题
2.4 腔体结构设计
2.5 外部调理电路的设计
2.6 本章小结
第3章 MET低频地震检波器 1/f噪声测试分析
3.1 MET低频地震检波器自噪声
3.1.1 电路噪声
3.1.2 热噪声
3.1.3 1/f噪声
3.2 MET低频地震检波器灵敏度标定
3.3 MET低频地震检波器噪声测试系统的搭建
3.4 测试数据及数据处理程序
3.5 MET低频地震检波器 1/f噪声参数估计
3.6 本章小结
第4章 MET地震检波器 1/f噪声多物理场仿真模型分析
4.1 数值计算的相关算法
4.1.1 有限差分法
4.1.2 有限元法
4.2 COMSOL Multiphysics软件相关介绍
4.3 敏感元件单通道数值模拟
4.4 敏感元件单通道仿真模型的建立
4.5 MET地震检波器基本参数对 1/f噪声的影响
4.5.1 敏感元件结构对 1/f噪声的影响
4.5.2 电解液浓度对 1/f噪声的影响
4.5.3 外部偏置电压对 1/f噪声的影响
4.6 本章小结
第5章 总结与展望
5.1 全文总结
5.2 未来展望
参考文献
作者简介及在学期间所取得的科研成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]关于中国所处能源时代及对策的思考[J]. 张抗. 国际石油经济. 2014(Z1)
[2]Evaluation of mixed-mode stress intensity factors by extended finite element method[J]. 茹忠亮,赵洪波,尹顺德. Journal of Central South University. 2013(05)
[3]面波勘探技术在工程勘察中的应用进展[J]. 李凯. 工程地球物理学报. 2011(01)
[4]三分量数字检波器电磁干扰产生的机理研究[J]. 张怀榜,于静,陈吴金,徐维秀. 石油仪器. 2011(01)
[5]压电陶瓷地震检波器设计[J]. 杜克相,潘中印,周明. 物探装备. 2009(S1)
[6]能源与环境科普知识系列 地震勘探:目前最重要的找油方法[J]. 赵士振. 中国石化. 2009(05)
[7]我国石油资源分布与勘探状况[J]. 周庆凡. 石油科技论坛. 2008(06)
[8]地震勘探仪器技术发展综述[J]. 罗福龙. 石油仪器. 2005(02)
[9]有限元法的应用现状研究[J]. 于亚婷,杜平安,王振伟. 机械设计. 2005(03)
[10]1/f噪声功率谱的加权最小二乘法拟合[J]. 肖昱,杜磊,庄奕琪,李伟华. 电子质量. 2004(12)
硕士论文
[1]基于COMSOL的煤矿顶板运移规律及渗流特性研究[D]. 许大洋.广西大学 2016
[2]薄膜的流固耦合数值模拟[D]. 叶会林.中国科学技术大学 2016
[3]基于LabVIEW的虚拟频谱分析系统的设计及应用[D]. 杨姝.青岛大学 2015
[4]高精度低功耗分布式地震采集站的研制[D]. 黄建宇.中国地质大学（北京） 2014
[5]1/f噪声参数测试与估计[D]. 冉鹏.吉林大学 2013
[6]温度对甚宽频地震计的性能及输出影响的研究[D]. 王晓蕾.中国地震局地震预测研究所 2012
[7]炸药震源近震源地震波叠加属性研究[D]. 刘向坤.中国海洋大学 2011
[8]基于三相流理论的交通流复杂动态特性的微观模式研究[D]. 赵博涵.中国科学技术大学 2009
[9]1/f类分形噪声中的信号同步技术研究[D]. 卢艳.四川大学 2003
本文编号：3471728
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究意义
1.2 各类地震检波器对比分析
1.3 国内外研究现状
1.4 课题来源及主要研究内容
1.4.1 课题来源
1.4.2 主要研究内容
1.5 本章小结
第2章 MET地震检波器工作原理及样机设计制作
2.1 MET地震检波器简介
2.2 MET低频地震检波器的工作原理
2.3 MET低频地震检波器敏感芯片的设计与制备
2.3.1 LTCC工艺
2.3.2 敏感芯片的设计
2.3.3 核心敏感芯片加工制作过程出现的问题
2.4 腔体结构设计
2.5 外部调理电路的设计
2.6 本章小结
第3章 MET低频地震检波器 1/f噪声测试分析
3.1 MET低频地震检波器自噪声
3.1.1 电路噪声
3.1.2 热噪声
3.1.3 1/f噪声
3.2 MET低频地震检波器灵敏度标定
3.3 MET低频地震检波器噪声测试系统的搭建
3.4 测试数据及数据处理程序
3.5 MET低频地震检波器 1/f噪声参数估计
3.6 本章小结
第4章 MET地震检波器 1/f噪声多物理场仿真模型分析
4.1 数值计算的相关算法
4.1.1 有限差分法
4.1.2 有限元法
4.2 COMSOL Multiphysics软件相关介绍
4.3 敏感元件单通道数值模拟
4.4 敏感元件单通道仿真模型的建立
4.5 MET地震检波器基本参数对 1/f噪声的影响
4.5.1 敏感元件结构对 1/f噪声的影响
4.5.2 电解液浓度对 1/f噪声的影响
4.5.3 外部偏置电压对 1/f噪声的影响
4.6 本章小结
第5章 总结与展望
5.1 全文总结
5.2 未来展望
参考文献
作者简介及在学期间所取得的科研成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]关于中国所处能源时代及对策的思考[J]. 张抗. 国际石油经济. 2014(Z1)
[2]Evaluation of mixed-mode stress intensity factors by extended finite element method[J]. 茹忠亮,赵洪波,尹顺德. Journal of Central South University. 2013(05)
[3]面波勘探技术在工程勘察中的应用进展[J]. 李凯. 工程地球物理学报. 2011(01)
[4]三分量数字检波器电磁干扰产生的机理研究[J]. 张怀榜,于静,陈吴金,徐维秀. 石油仪器. 2011(01)
[5]压电陶瓷地震检波器设计[J]. 杜克相,潘中印,周明. 物探装备. 2009(S1)
[6]能源与环境科普知识系列 地震勘探:目前最重要的找油方法[J]. 赵士振. 中国石化. 2009(05)
[7]我国石油资源分布与勘探状况[J]. 周庆凡. 石油科技论坛. 2008(06)
[8]地震勘探仪器技术发展综述[J]. 罗福龙. 石油仪器. 2005(02)
[9]有限元法的应用现状研究[J]. 于亚婷,杜平安,王振伟. 机械设计. 2005(03)
[10]1/f噪声功率谱的加权最小二乘法拟合[J]. 肖昱,杜磊,庄奕琪,李伟华. 电子质量. 2004(12)
硕士论文
[1]基于COMSOL的煤矿顶板运移规律及渗流特性研究[D]. 许大洋.广西大学 2016
[2]薄膜的流固耦合数值模拟[D]. 叶会林.中国科学技术大学 2016
[3]基于LabVIEW的虚拟频谱分析系统的设计及应用[D]. 杨姝.青岛大学 2015
[4]高精度低功耗分布式地震采集站的研制[D]. 黄建宇.中国地质大学（北京） 2014
[5]1/f噪声参数测试与估计[D]. 冉鹏.吉林大学 2013
[6]温度对甚宽频地震计的性能及输出影响的研究[D]. 王晓蕾.中国地震局地震预测研究所 2012
[7]炸药震源近震源地震波叠加属性研究[D]. 刘向坤.中国海洋大学 2011
[8]基于三相流理论的交通流复杂动态特性的微观模式研究[D]. 赵博涵.中国科学技术大学 2009
[9]1/f类分形噪声中的信号同步技术研究[D]. 卢艳.四川大学 2003
本文编号：3471728
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/dqwllw/3471728.html
