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怎樣選擇爆破測振儀的探討

2013-04-26 16:14:51 中科測控在線 ZKCK.COM 點擊數:
關鍵字: 爆破測振儀

                         怎樣選擇爆破測振儀

     爆破產生的地震波是一個頻域寬闊成分複雜的彈性波。它即沿地 表又呈球形傳播加上作為傳播媒介的大地本身的非均勻性與複雜性。 所以要想簡單準確地獲得測振結果,對儀表有很高的要求。在爆破測

振儀選擇,應該注意以下幾個方麵:

 1、儀器分辨率與精度。

     分辨率與精度是指儀器在采集數據時能分辨的最小數據變化量。 現在市麵上比較流行的有 12AD 和 16AD 的,其表示的意思為儀器上 能監測出的最小變化量為 1/212 和 1/216 ;以1V 作為量程即0.244mv 和0.015mv 。精度越高,其反應的波形就越真實。

  2 、儀器的采樣率

     儀器的采樣率是指儀器在工作時采樣時間的間隔,在儀器工作的時候,是通過連續的采樣點。經過軟件將這些采樣點連接起來,來還原當時振動波的形狀。所以精度越高,還原波形的程度越高,采樣出

來的波形就越接近真實波形。

3、儀器的測量範圍

     隨著爆破測振工作的多樣性,儀表采集的信號來源越來越廣泛。 選擇測量範圍較寬的儀表,可以應付以後多種測試任務。一般來說, 測量建築物垮塌,屬於低頻,範圍在 1HZ 到50Hz,爆破信號屬中頻

範圍在5Hz 到300Hz 。應該根據儀表的用途,合理的選擇儀表的測量範圍,目前我國儀表大多是5Hz 到300Hz,要下到 1Hz  比較困難, 在 1Hz 到5Hz 很難保持其線性度。

 4 、有足夠的存儲空間

     測振儀應該有足夠的數據存儲空間,因為在測試現場一般會有幹擾進而造成誤觸發。容量太小很容易導致丟失被測信號的現象。當然容量的增加必須配備相應方便的操作軟件,不然它眾多無用信號中找尋有效數據也是一件麻煩的事情。能支持存儲卡拓展的在使用起來比較方便。

5、儀器的操作

     爆破工程目前日益複雜,需要臨時根據現場的地質狀況、測點分布、傳感器特性、炸藥量、爆點分布、重點保護的建築分布等情況,隨時調整各種采集參數。所以儀器在現場必須能適應千變萬化的現場 情況,要求靈活、直接地設置采集參數以保證能準確撲捉到被測信號, 並能當場瀏覽波形。而且無需外配累贅的電腦支持。

6、儀器的功耗

     在爆破施工中,周圍的環境往往會很惡劣,在很多隧道裏麵對儀器的供電是一個非常麻煩的事情,需要從總電表箱裏拉一個線出來供電。而且電源不一定能直接到達儀表所在位置。所以在儀表電池容量

一定的情況下,選擇一款低功耗的儀表是十分必要的!

  當前選擇爆破測振儀存在的誤區:

1、過度關注儀器的分辨率:

     在自然界中,振動無處不在。所以即使是位於成都大邑的國家基準試驗台都隻能達到 16 位AD  的分辨率,高於這個分辨率,采出的完全都是自然界中的幹擾信號,根本沒有任何意義。對爆破波形的分

析完全起不到任何意義!

2 、過度的相信儀器的智能。

     現目前市麵上有很多智能的測振儀,但其工作原理是根據采樣前試采3 個波形來得到儀器的觸發電平。但這樣設置並不完全適合當時 的環境,很容易造成數據的誤采與丟失。像測振儀這樣高尖端儀器引

入低端的智能是不對的。就像單反相機沒有自動功能一樣。

3、過度相信儀器的采樣率

    在測振儀中,采樣率是一個很重要的指標,它代表著波形還原的真實程度。但目前商家拚命鼓吹儀表的采樣率是虛假的。因為現在在 儀表裏麵的cpu 芯片的工作頻率是200K 當采樣率達到100K 的時候,

已經是處理起所能達到的最快處理速度了,一旦采樣率超過處理速度,所采出來的波形就會出現失幀情況,大大的影響采樣波形的還原 度。

4 、誤把儀器的器件指標當成儀器指標:

     例如:有的儀器采用24 位的AD  芯片,但這決不等於儀器具有2  的24  次方分之一)即 1/16777216)的分辨率。因為儀器的分辨率

是由儀器前端的(傳感器)、輸入信號處理器、運算放大器、模數轉換器(即AD 轉換)等一係列器件、電路、工藝共同決定的,這就是我們經常會發現,24 位AD 的儀器分辨率等同於16 位AD  的儀器分 辨率的原因。所以必須以儀器能測到的最小信號才能作為該係統的真實分辨率。

5、片麵強調儀器中某個器件的指標而忽略了係統的指標:

    儀器是作為一個係統來工作的,所以應該考核的是係統的指標而不是某個器件的指標。拿爆破測振儀來說,處在儀器最前端的一次儀表(振動速度傳感器)按中華人民共和國《工作測振儀》計量檢定規

程 JJG676-2000      的規定,其允許誤差是±10%;目前國內外振速傳感器最精準也不會超過±10%。再考慮到對最大和最小信號的兼顧(即儀器的動態範圍)對用於爆破振動監測的儀器 AD  采用 16 位(即有65536  個量化台階)係統能分辨到 0.1  毫米/秒的振動已是非常好的設備了。過高AD 位數其結果使大量低位數據成為不可靠的無效的數據,浪費內存、增加儀器功耗,就像一味加大汽車動力必然會帶來油耗和安全性的問題。更不能把AD 芯片的量化台階用20 log N   (N 為 AD  的量化台階數)的方式換算成儀器的動態分辨率。

 6、重視一次儀表:

     振動速度傳感器是爆破測振儀的前端屬一次儀表。它的準確性與可靠性直接關係到測試結果的精度,因為作後端的二次儀表數采儀的精度都比較高可以到千分之一以上的準確度,而振速傳感器的準確度

 是百分之十左右。所以關注傳感器的頻帶寬度和準確性、尤其是低頻響應至關重要。因為爆破的振動能量主要集中在1 赫茲至 150 赫茲之間。

    以上為個人在使用爆破測振儀總結的經驗,希望能對大家選擇儀表有一定的幫助,也希望大家能選擇到合適自己的爆破測振儀

 

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