趙會彥

【摘要】傾斜度測試是SERCEL儀器檢波器測試項的一個重要部分，通過調(diào)查和傾斜度測試原理分析可以看出：408地震數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的傾斜度測試，是檢驗儀器包括檢波器、大小傳輸線和放大器等采集設(shè)備對脈沖信號的響應(yīng)程度，而并不是通常理解的檢波器直立程度，傾斜度測試實際是檢波器脈沖響應(yīng)測試。

【關(guān)鍵詞】408XL 地震數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) 傾斜度測試 脈沖響應(yīng)

1 前言

在SERCEL陸地地震數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中，408XL在每天的放炮生產(chǎn)前進行的日檢驗工作中，“傾斜度”測試是檢波器測試項的一個重要檢驗項目，技術(shù)規(guī)范要求測試值在±10%以內(nèi)。單從字面意思人們會很容易把傾斜度測試理解成是檢驗檢波器的傾斜程度。因為在地震采集施工時，明確要求檢波器必須垂直、緊密地與大地耦合在一起。很多人認為多個檢波器組合接收時，只要有一個檢波器平躺，就會導(dǎo)致傾斜度測試超限；有野外操作人員認為大線電阻大會導(dǎo)致傾斜度測試超限。那么傾斜度測試的實質(zhì)究竟是什么？

2 傾斜度測試原理

從技術(shù)手冊中知道408XL傾斜度測試原理圖如下：

FDU內(nèi)置的測試信號發(fā)生器DAC輸出的傾斜度測試信號是：

測試時，DAC產(chǎn)生的階躍脈沖測試信號（如圖2所示），輸送給所有參與測試的地震道的檢波器，檢波器線圈由于階躍脈沖電流通過，在磁場的作用下，偏離平衡位置。測試信號撤銷后，檢波器線圈在支撐彈簧片的作用下，回復(fù)平衡位置，而產(chǎn)生阻尼震蕩運動，反復(fù)切割磁力線，產(chǎn)生感生電動勢，輸出一個電信號送給放大器。

3 傾斜度測試現(xiàn)場調(diào)查

為了弄清傾斜度測試的實質(zhì)，在野外采集現(xiàn)場作了若干調(diào)查：

（1）某道檢波器2并2串組合埋置，傾斜度測試正常值為1.34%。

其中1串檢波器平放在地上，重新測試傾斜度為-0.41%。

拔掉1串檢波器，形成2并1串的連接方式，然后測試傾斜度為51.3%。

再拔掉1串檢波器，形成2串串聯(lián)的連接方式，然后測試傾斜度為89%。

拔掉所有檢波器，形成開路狀態(tài)，測試傾斜度為100%。

（2）某道4串檢波器2串2并組合埋置，傾斜度測試正常值為-1.23%。

其中任意一串3個檢波器平放在地上，重新測試傾斜度為8.5%。

再任意拔掉3個檢波器，平放在地上，測試傾斜度為9.4%。

（3）在進行傾斜度測試時，同時記錄下其它參數(shù)：電阻、漏電、噪聲。數(shù)據(jù)顯示：

開路時，傾斜度基本為100%；

在其余參數(shù)正常的情況下，電阻大的地震道傾斜度均為超過規(guī)范要求的正值；

有一道電阻小，漏電大的地震道，其傾斜度為超過規(guī)范要求的負值；

部分噪聲相對大于20微伏的地震道傾斜度測試值也異常。

4 對調(diào)查結(jié)果的解釋

根據(jù)傾斜度測試的原理，可以對調(diào)查結(jié)果做出如下解釋：

（1）地震道開路時，該道往往會接收空間散布的超大電磁干擾信號，測試時，其輸出為異常大值，因而計算出的傾斜度為最大值100%。測試時，DAC輸出的脈沖信號加在由檢波器電阻、大小線及連接電阻和地震放大器輸入阻抗串聯(lián)的電路上，因為脈沖信號的幅度是固定的，但是檢波器電阻往往比較大，所得的分壓也大，即檢波器被激勵的信號大，所以地震放大器的輸入大，傾斜度測試值大，可能呈現(xiàn)異常正值。不難理解，如果某道檢波器電阻值正常，由于大小線或連接電阻大，引起該道外線電阻大，則該道的傾斜度測試值小。同樣道理，外線電阻小，或漏電大，傾斜度測試值小，可能呈現(xiàn)異常負值。

（2）在調(diào)查中，也存在這樣的情況：某道測試外線電阻值正常，其它參數(shù)包括漏電、噪聲也都正常，但是傾斜度測試卻不合格，而且往往呈現(xiàn)異常負值。理論分析和調(diào)查試驗已經(jīng)證實：外線電阻值不正常，傾斜度測試可能不合格。但是外線電阻值正常，傾斜度測試不一定都合格。比如：檢波器串中，如果有一只或幾只檢波器的線圈卡殼，測量其直流電阻還是正常的，但是在被脈沖信號激勵的情況下，輸出信號肯定比正常的要小，所以必然呈現(xiàn)負值，甚至超過-10%而不合格。

（3）從理論上說，噪聲對傾斜度的測試結(jié)果是有影響的。但是一般情況下，環(huán)境噪聲的幅度量級與測試信號相比有很大差距，所以影響甚微。在個別情況下，可能會產(chǎn)生比較顯著的影響。在進行傾斜度測試時，檢波器是由DAC輸出的電測試信號驅(qū)動的，不是地表的垂直運動驅(qū)動的，所以檢波器直立或平躺對測試結(jié)果有影響，但是影響不大。

5 結(jié)論

可以看出，傾斜度測試實質(zhì)主要是檢驗從檢波器經(jīng)過傳輸線到放大器對激勵脈沖的綜合響應(yīng)情況。如果檢波器狀態(tài)不正常：電阻值不正常大或小、線圈卡殼；外線漏電或接觸電阻大；放大器工作不正常都可能會導(dǎo)致傾斜度測試不合格。從理論分析和實際調(diào)查的情況看，傾斜度測試結(jié)果符合要求，并不能說明檢波器個個都直立的很好。平躺在地面的檢波器在接受儀器傾斜度測試時，對測試結(jié)果影響不大，但是在生產(chǎn)采集過程中，因為地震反射波使地面上下垂直運動，平躺的檢波器顯然對采集數(shù)據(jù)有明顯影響。因此在采集施工中，一定要堅持檢波器直立埋置的要求，不能因傾斜度測試通過而忽視。用脈沖信號來檢查各地震道響應(yīng)的一致性是通常采用的方法，也是對地震儀器進行日檢驗的最重要的內(nèi)容。其實，這也是“傾斜度”測試項目的測試方法和測試目的，408XL地震儀器的“傾斜度”測試實質(zhì)就是“脈沖響應(yīng)”測試。

參考文獻

[1] SERCEL 《408XL手冊》2004