一體化（集成化）地震儀測試評估方案編寫依據(jù)《地震觀測儀器進網(wǎng)技術(shù)要求地震儀（送審稿）》《地震監(jiān)測專業(yè)設(shè)備定型測試大綱（地震計）》測試項目（一）A類指標1、功能性指標序號項目技術(shù)要求備注1校準測試功能應(yīng)具有能夠?qū)[錘施加測試力的動圈校準裝置2數(shù)字濾波器應(yīng)用FIR數(shù)字濾波器，可設(shè)置為最小相移特性或線性相移特性3擺錘零位輸出及調(diào)整周期≥60s一體機應(yīng)有監(jiān)測擺錘零位偏移的功能和擺錘零位調(diào)整功能。4溫度與濕度范圍應(yīng)能夠在溫度－20℃～50℃、相對濕度10%～98%的范圍內(nèi)正常工作。5安裝方位指示及基準具有安裝方位指示標志和基準線（面）2、主要性能指標序號項目基準值或范圍備注1滿量程≥0.009m/s（≤10Hz）≥0.005m/s（10Hz～30Hz）2高端截止頻率短周期、寬頻帶、甚寬頻帶：≥40Hz（采樣率100sps，-3dB）超寬頻帶：≥10Hz（采樣率50sps，-3dB）3低端截止頻率短周期：1Hz±0.04Hz；0.5Hz±0.02Hz寬頻帶：0.0167Hz±0.0006Hz甚寬頻帶：0.00833Hz±0.00028Hz超寬頻帶：0.00278Hz±0.00095Hz4低頻端阻尼0.707±0.025幅頻誤差限值±3%（0.05Hz～20Hz）±5%（20Hz～30Hz）－30%～10%（30Hz～40Hz）交界點頻率的幅頻誤差取較小限值。6靈敏度誤差≤3%7線性度誤差≤0.2%（二）B類指標1、功能性指標序號項目技術(shù)要求備注1信號輸出通道E-W、N-S、U-D2數(shù)據(jù)輸出功能應(yīng)具有網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)實時傳輸功能3輸出采樣率50sps、100sps、200sps，可程控選擇4供電及功耗采用直流電源供電，平均功耗宜不大于3W。5水平調(diào)整功能（地面安裝型）不少于2個可調(diào)整底腳螺絲，帶鎖緊裝置。適合安裝場地傾斜不超過3.5°場合。（三）C類指標1、功能性指標序號項目技術(shù)要求備注1數(shù)據(jù)記錄功能具有事件數(shù)據(jù)記錄功能和連續(xù)數(shù)據(jù)記錄功能。具有使用閃存卡等固態(tài)存儲介質(zhì)擴充數(shù)據(jù)存儲器容量的功能具有將事件數(shù)據(jù)記錄為數(shù)據(jù)文件的功能具有將輔助采集通道、低速采集通道采集數(shù)據(jù)記錄為數(shù)據(jù)文件的功能。數(shù)據(jù)存儲容量不小于30GB2鎖擺與開鎖在保證設(shè)備運輸與搬運安全的前提下，配備必要的擺錘開鎖和鎖止機構(gòu)（如無必要可不配置），相關(guān)操控機構(gòu)可外置或內(nèi)置，為內(nèi)置時須具有線控或指令控制等遙控功能。主要指標測試：滿量程：采用低頻振動臺進行測試。表1.滿量程測試參數(shù)測試頻點（Hz）測試信號幅度（mm/s）備注107、8、9、10采樣率：≥100sps204、4.5、5、6按測試信號幅值從小到大的順序進行測試，測試時監(jiān)測地震儀的輸出波形，若觀察到輸出波形明顯畸變，則下一次測試的幅值不再增加，宜設(shè)置為比當前幅值低1.5dB進行下一次測試。在失真度不大于3%的前提下，取最大測試振幅的峰值作為滿量程測試結(jié)果。記錄滿量程測試結(jié)果及其對應(yīng)的失真度參數(shù)。高端截止頻率采用低頻振動臺進行測試表2.高端截止頻率測試參數(shù)測試頻點（Hz）0.1Hz、0.2Hz、0.5Hz、1.0Hz、2.0Hz、5.0Hz、10Hz、20Hz、25Hz、31.5Hz、40Hz、50Hz、63Hz、80Hz采樣率：≥200sps測試信號幅度（mm/s）5按照表2中參數(shù)依次對地震儀的三個分向進行幅頻特性測試，記錄數(shù)據(jù)，求出高頻端-3dB截止頻率低端截止頻率和低頻端阻尼使用可編程函數(shù)/任意波形發(fā)生器輸出特定周期和幅度的方波脈沖作為階躍測試信號，如圖1所示。圖1.階躍測試信號波形（上）及其地震計響應(yīng)信號（下）被測地震儀安放在穩(wěn)固、振動干擾較小的平臺上或地面上。被測地震儀的校準裝置驅(qū)動線圈串聯(lián)電阻R后連接到信號發(fā)生器的輸出端，串聯(lián)電阻R用于控制測試電流，可參考表3取值?？删幊毯瘮?shù)/任意波形發(fā)生器輸出方波信號的周期ΔT可參照表3設(shè)置，輸出方波信號的電壓幅度可根據(jù)表3電流幅度和實際使用的串聯(lián)電阻R的阻值計算后設(shè)置。測試信號幅度的選擇以獲得較大的信噪比為原則，使得被測地震儀的最大輸出處于滿量程的10%～70%范圍內(nèi)為宜。表3階躍信號參數(shù)選擇范圍脈沖幅度A脈沖寬度ΔT串聯(lián)電阻R短周期地震計0.5mA～5mA10s～15s1KΩ～2KΩ寬頻帶地震計0.01mA～0.1mA200s～600s30KΩ～100KΩ甚寬頻帶地震計5μA～50μA400s～1200s50KΩ～200KΩ超寬頻帶地震計1μA～20μA1200s～3600s150KΩ～600KΩ分別截取方波輸入信號上升沿和下降沿對應(yīng)的地震儀響應(yīng)數(shù)據(jù)段，進行擬合，求出地震儀的自振周期和阻尼系數(shù)。至少記錄和處理6個階躍跳變沿（可選擇3個上升沿和3個下降沿）對應(yīng)的地震儀響應(yīng)數(shù)據(jù)，計算和記錄自振周期和阻尼系數(shù)的平均值及其標準差作為測試結(jié)果。幅頻誤差限值采用低頻振動臺測試。按照表2中參數(shù)依次對地震儀的三個分向進行幅頻特性測試，記錄數(shù)據(jù)并進行數(shù)據(jù)處理。記錄各頻點值、各頻點對應(yīng)的靈敏度值及其標準差。靈敏度誤差采用低頻振動臺進行測試表4.靈敏度測試參數(shù)測試頻點（Hz）1Hz、5Hz測試信號為正弦信號；信號幅度指正弦信號峰值。短周期地震儀測試頻點取5Hz，其他取1Hz采樣率：≥100sps測試信號幅度（mm/s）5按照表4中測試參數(shù)依次對地震儀的三個分向進行靈敏度測試，記錄數(shù)據(jù)并進行數(shù)據(jù)處理。靈敏度為采用數(shù)字數(shù)表示的地震儀輸出幅值與振動臺正弦振動速度幅值之比，單位為counts/(m同時記錄10次測量的輸入幅值和輸出幅值。計算靈敏度值測量結(jié)果與標稱靈敏度的相對誤差作為校準結(jié)果。線性度誤差采用低頻振動臺進行測試。表5.線性度誤差測試參數(shù)測試頻點（Hz）1Hz、5Hz測試信號為正弦信號；信號幅度指正弦信號峰值。短周期地震儀測試頻點取5Hz，其他取1Hz采樣率：≥100sps測試信號幅度（mm/s）0.5、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0、6.0、7.0、8.0、9.0按照表5中參數(shù)依次對地震儀的三個分向進行測試，記錄數(shù)據(jù)并進行數(shù)據(jù)處理，得到一系列輸入振幅與地震儀輸出振幅數(shù)據(jù)對。對得到的數(shù)據(jù)進行線性擬合，擬合直線的斜率作為靈敏度值，同時求出地震儀輸出振幅與擬合直線偏差的最大值，該最大值與地震儀的滿量程之比作為線性度誤差的測試結(jié)果。記錄靈敏度和線性度誤差測量結(jié)果。宜同時記錄用于線性擬合的數(shù)據(jù)對。數(shù)字濾波器使用高精度校準儀輸出交流測試信號測試數(shù)據(jù)采集器的幅頻特性。測試時數(shù)據(jù)采集器的采樣率設(shè)為100sps，測試信號幅度宜設(shè)置為滿量程的30%，測試信號的頻率宜在1Hz～50Hz范圍內(nèi)按照2Hz或3Hz的頻率間隔進行選取，并在55Hz～85Hz之間選擇3個測試頻點。注：55Hz～85Hz之間的頻點用于測試數(shù)字濾波器的阻帶衰減。數(shù)據(jù)采集器連續(xù)記錄測試過程中的采集數(shù)據(jù)，每個測試頻點的數(shù)據(jù)記錄時間不少于30s。截取采集器記錄數(shù)據(jù)中對應(yīng)每個測試頻點的數(shù)據(jù)段，分別計算各頻點正弦信號振幅值。注：計算振幅值時需注意測試信號頻率f大于50Hz時，采樣后的信號頻率為100-f。記錄測試頻點、以及對應(yīng)各頻點的正弦信號振幅值與輸入信號電壓值之比得到數(shù)據(jù)采集器的幅頻特性。根據(jù)幅頻特性測試結(jié)果檢驗通帶波動和阻帶衰減。使用低失真信號源或高精度校準儀輸出50%占空比的方波信號測試數(shù)據(jù)采集器的階躍響應(yīng)。測試時數(shù)據(jù)采集器的采樣率設(shè)為100sps，測試信號幅度宜設(shè)置為滿量程的30%，方波信號的頻率宜選為0.5Hz。將數(shù)據(jù)采集器的數(shù)字濾波器分別設(shè)為線性相位和最小相位，記錄采集數(shù)據(jù)，繪制數(shù)據(jù)采集器在兩種相位設(shè)置情況下對方波信號的響應(yīng)波形圖檢驗濾波器的相位特性。輸出采樣率對數(shù)據(jù)采集器進行幅頻特性測試，通過檢查輸出數(shù)據(jù)中正弦信號頻率和輸入測試信號頻率是否相符進行采樣率檢驗。

臺站比測按照《地震監(jiān)測專業(yè)設(shè)備定型工作管理細則（試行）》的要求，對通過實驗室檢測的設(shè)備，開展臺站比測，測試該設(shè)備運行穩(wěn)定性、自然環(huán)境適應(yīng)性以及各項功能是否達到技術(shù)要求。比測原則上至少3套（臺）設(shè)備，時間不少于1個月。選擇振動噪聲較小、無近場強振動干擾的場地進行測試。測試項目序號項目基準值技術(shù)要求備注指標類型1短周期噪聲短周期地震計、寬頻帶地震計：≤3×10-9m/s甚寬頻帶地震計：≤1×10-9m/s超寬頻帶地震計：≤5×10-10m/s短周期地震計、寬頻帶地震計、甚寬頻帶地震計：頻帶1Hz～40Hz范圍的噪聲有效值。超寬頻帶地震計：頻帶1Hz～10Hz范圍的噪聲有效值。B2數(shù)據(jù)一致性同型號設(shè)備之間標稱觀測頻帶內(nèi)波形相關(guān)系數(shù)大于95%。B3數(shù)據(jù)連續(xù)率不小于99%臺站比測中的實時數(shù)據(jù)傳輸情況。B測試方法（1）短周期噪聲主要采用兩臺地震計測試法和XX地震計測試法。參加比測的兩臺或XX地震計由送檢單位專業(yè)人員完XX裝調(diào)試，安裝在同一個臺基上，緊密挨在一起但不相靠，地震計標注的方向必須與擺墩上標注的方位線一致。為防止外界環(huán)境的干擾，可統(tǒng)一為地震計加防護罩。安置地震計的比測墩構(gòu)建在完整的臺基上，表面平整無塵。地震計周圍不應(yīng)該放置其他可能產(chǎn)生交變磁場的設(shè)備，以防止變化的磁場對地震計產(chǎn)生干擾，從而影響正常觀測。用于校對水平用的水準氣泡必須嚴格居中。地震計安裝完成后需對地震計安裝情況與主要指標進行現(xiàn)場調(diào)試。將地震計和數(shù)據(jù)采集器設(shè)置為最小量程，采樣率設(shè)置為100sps，內(nèi)部時鐘保持與UTC時間同步，地震計比測期間所有數(shù)據(jù)接入數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)（J-OPENS）實時存儲，同時通過FTP下載數(shù)采集器內(nèi)的原始數(shù)據(jù)備份。待比測地震計運行穩(wěn)定后，分別在連續(xù)1個月內(nèi)多次選取比測地震計在正常工作條件下，無地震事件、無明顯干擾的記錄波形文件中低背景噪聲時段連續(xù)3個小時（寬頻帶、短周期可選擇1個小時）的原始波