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怎样选择爆破测振仪的探讨

2013-04-26 16:14:51 中科测控在线 ZKCK.COM 点击数:
关键字: 爆破测振仪

                         怎样选择爆破测振仪

     爆破产生的地震波是一个频域宽阔成分复杂的弹性波。它即沿地 表又呈球形传播加上作为传播媒介的大地本身的非均匀性与复杂性。 所以要想简单准确地获得测振结果,对仪表有很高的要求。在爆破测

振仪选择,应该注意以下几个方面:

 1、仪器分辨率与精度。

     分辨率与精度是指仪器在采集数据时能分辨的最小数据变化量。 现在市面上比较流行的有 12AD 和 16AD 的,其表示的意思为仪器上 能监测出的最小变化量为 1/212 和 1/216 ;以1V 作为量程即0.244mv 和0.015mv 。精度越高,其反应的波形就越真实。

  2 、仪器的采样率

     仪器的采样率是指仪器在工作时采样时间的间隔,在仪器工作的时候,是通过连续的采样点。经过软件将这些采样点连接起来,来还原当时振动波的形状。所以精度越高,还原波形的程度越高,采样出

来的波形就越接近真实波形。

3、仪器的测量范围

     随着爆破测振工作的多样性,仪表采集的信号来源越来越广泛。 选择测量范围较宽的仪表,可以应付以后多种测试任务。一般来说, 测量建筑物垮塌,属于低频,范围在 1HZ 到50Hz,爆破信号属中频

范围在5Hz 到300Hz 。应该根据仪表的用途,合理的选择仪表的测量范围,目前我国仪表大多是5Hz 到300Hz,要下到 1Hz  比较困难, 在 1Hz 到5Hz 很难保持其线性度。

 4 、有足够的存储空间

     测振仪应该有足够的数据存储空间,因为在测试现场一般会有干扰进而造成误触发。容量太小很容易导致丢失被测信号的现象。当然容量的增加必须配备相应方便的操作软件,不然它众多无用信号中找寻有效数据也是一件麻烦的事情。能支持存储卡拓展的在使用起来比较方便。

5、仪器的操作

     爆破工程目前日益复杂,需要临时根据现场的地质状况、测点分布、传感器特性、炸药量、爆点分布、重点保护的建筑分布等情况,随时调整各种采集参数。所以仪器在现场必须能适应千变万化的现场 情况,要求灵活、直接地设置采集参数以保证能准确扑捉到被测信号, 并能当场浏览波形。而且无需外配累赘的电脑支持。

6、仪器的功耗

     在爆破施工中,周围的环境往往会很恶劣,在很多隧道里面对仪器的供电是一个非常麻烦的事情,需要从总电表箱里拉一个线出来供电。而且电源不一定能直接到达仪表所在位置。所以在仪表电池容量

一定的情况下,选择一款低功耗的仪表是十分必要的!

  当前选择爆破测振仪存在的误区:

1、过度关注仪器的分辨率:

     在自然界中,振动无处不在。所以即使是位于成都大邑的国家基准试验台都只能达到 16 位AD  的分辨率,高于这个分辨率,采出的完全都是自然界中的干扰信号,根本没有任何意义。对爆破波形的分

析完全起不到任何意义!

2 、过度的相信仪器的智能。

     现目前市面上有很多智能的测振仪,但其工作原理是根据采样前试采3 个波形来得到仪器的触发电平。但这样设置并不完全适合当时 的环境,很容易造成数据的误采与丢失。像测振仪这样高尖端仪器引

入低端的智能是不对的。就像单反相机没有自动功能一样。

3、过度相信仪器的采样率

    在测振仪中,采样率是一个很重要的指标,它代表着波形还原的真实程度。但目前商家拼命鼓吹仪表的采样率是虚假的。因为现在在 仪表里面的cpu 芯片的工作频率是200K 当采样率达到100K 的时候,

已经是处理起所能达到的最快处理速度了,一旦采样率超过处理速度,所采出来的波形就会出现失帧情况,大大的影响采样波形的还原 度。

4 、误把仪器的器件指标当成仪器指标:

     例如:有的仪器采用24 位的AD  芯片,但这决不等于仪器具有2  的24  次方分之一)即 1/16777216)的分辨率。因为仪器的分辨率

是由仪器前端的(传感器)、输入信号处理器、运算放大器、模数转换器(即AD 转换)等一系列器件、电路、工艺共同决定的,这就是我们经常会发现,24 位AD 的仪器分辨率等同于16 位AD  的仪器分 辨率的原因。所以必须以仪器能测到的最小信号才能作为该系统的真实分辨率。

5、片面强调仪器中某个器件的指标而忽略了系统的指标:

    仪器是作为一个系统来工作的,所以应该考核的是系统的指标而不是某个器件的指标。拿爆破测振仪来说,处在仪器最前端的一次仪表(振动速度传感器)按中华人民共和国《工作测振仪》计量检定规

程 JJG676-2000      的规定,其允许误差是±10%;目前国内外振速传感器最精准也不会超过±10%。再考虑到对最大和最小信号的兼顾(即仪器的动态范围)对用于爆破振动监测的仪器 AD  采用 16 位(即有65536  个量化台阶)系统能分辨到 0.1  毫米/秒的振动已是非常好的设备了。过高AD 位数其结果使大量低位数据成为不可靠的无效的数据,浪费内存、增加仪器功耗,就像一味加大汽车动力必然会带来油耗和安全性的问题。更不能把AD 芯片的量化台阶用20 log N   (N 为 AD  的量化台阶数)的方式换算成仪器的动态分辨率。

 6、重视一次仪表:

     振动速度传感器是爆破测振仪的前端属一次仪表。它的准确性与可靠性直接关系到测试结果的精度,因为作后端的二次仪表数采仪的精度都比较高可以到千分之一以上的准确度,而振速传感器的准确度

 是百分之十左右。所以关注传感器的频带宽度和准确性、尤其是低频响应至关重要。因为爆破的振动能量主要集中在1 赫兹至 150 赫兹之间。

    以上为个人在使用爆破测振仪总结的经验,希望能对大家选择仪表有一定的帮助,也希望大家能选择到合适自己的爆破测振仪

 

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