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LDS-1虚拟型浅层高频工程地震仪 钟世航 孙宏志 （钟世航工作室，北京，100081） （中国矿业大学，北京，100080） LDS-1是“陆地声纳法”专用仪器，又可作普通工程地震仪使用。它是在1991年投产的FY-20工程地震仪的基础上发展起来的第四代“陆地声纳仪”。陆地声纳法是“陆上极小偏移距高频宽带弹性波反射连续剖面法”的简称。从方法名称上可见其特点是： 可采集高频弹性波，并可采集很宽频带的波。实际上仪器应能采集3Hz-4KHz； 多采用单道工作方式，然后将各测点的时间曲线汇成似t0时间剖面。 方法对仪器还要求能有超短余震的接收系统，并且在水上也能工作。 因此，对仪器指标要求是： （1）最小采样间隔应在10μs~20μs，即采样率应高于106~5×105 ； （2）动态范围应大于90db； （3）仪器是数字化的，可存贮全部现场采集数据，并能用仪器本身作常规资料处理； （4）与检波器配合有高阻尼接收系统。 作为陆地声纳第一代接收机的FY-20，采集箱与便携式微机相连构成主机，由便携式微机控制现场采集并作资料处理，从1991年始已生产了1型及2型。1998年作者开始构思第三代仪器，并于2000年6月~8月研制出用便携式微机和数据采集卡组合而成的样机。后又将便携式微机改成了工控便携式微机于2000年底投产，即LDS-1型商品型机。它是针对客户需要而构思的。因为人们对国产仪器的顾虑是：组装工艺不够好，返修率高；外观不够漂亮；售后服务不好。针对这些顾虑，LDS-1主机采用名牌产品作积木式组装，选用浪潮集团的工控（加固）便携式微机以及名牌数据采集卡插接，仅在采集卡上接插自己设计组装的与检波器匹配的前置放大，这就构成了主机。它的优点是： 整台仪器主要采用通用型产品，仪器设计与组装极其简单，而且主要部件是大批量生产的定型通用件，因此可以保证组装工艺水平，硬件售后服务可令用户满意。厂家仅着力于软件的服务与升级，目标集中。 工控机是加固型的微机，其防尘、防水、防震性能远优于家用便携式微机，且其内部已预留了接插采集卡的扩展接口。一台主机的外型就是一台工控机，外形较美观。 机内仅有两个接插口，容易保证主件接插的可靠性。 陆地声纳法最多仅需要2道，LDS-1留有4道服务于陆地声纳，最小采样间隔为1道10μS, 2道同时使用为20 μS，保证能采集到4kHz的信号。实际上可适应采集到10 kHz的需要。数据采集卡为16道，共用一个A/D转换器，为了作普通浅层地震勘探法，可作12道排列，最小采标间隔为120μS，可适用于nHz~300Hz的信号采集。采用锤击震源、电火花震源和爆炸震源时，仪器设开路和短路两种电接触触发信号，信号的延时要短于0.1μS。若采用锤击开关触发，则要牺牲一个道。该仪器在部分测点或全部测点均在水上时，可改用电火花震源或其它震源，如场致伸缩脉冲激震器，其他均不变。故亦可改装成水声仪使用。对于勘探几十米的浅层，96db的动态范围已经够用。但若要勘探大于100~120m深的层，采集窗应达70~150ms，则要加大放大倍数，若不采用瞬时浮点放大器，仪器的动态范围似偏小，应选择大于18~20位A/D的数据采集卡。目前作者利用虚拟仪器的特点采用采集和数据处理相结合的办法作临时措施来解决。 总之，作为第一批国产虚拟型物探仪器后代的LDS-1，既作为陆地声纳专用仪器，又可作为普通工程地震及面波勘探仪，在满足方法对仪器性能要求的前提下，采用通用型部件积木式组装，保证了工艺和外观。在推向市场方面具有许多优点。 LDS-1 High Frequency Engineering Seismic Instrument of Virtual Type ZHONG Shihang SUN Hongzhi (ZHONGSHIHANG Work Office,Beijing,100081) (China Mining TechniqueUniversity,Beijing,100080) LDS-1 developed from FY-20 produced in 1991 is a virtual instrument for Landsonar Method (Reflection Elastic Wave Prospecting with Very Short Source-Detector, High Frequency and Wide Band, Continuous Profiling) ,also is ordinary instrument for engineering seismic su