地震局低频振动拾振器
891 型 测 振 仪使用说明书中国地震局工程力学研究所中国·哈尔滨 目 录一.用途及特点二.技术指标三.原理四.使用方法五.仪器的成套性891 型 测 振 仪 一、用途及特点891型测振仪是701型测振仪的换代型。它主要用于测量地面、结构物的脉动或工程振动。每套测振仪包括891型拾振器六台(四台水平向、两台铅垂向)和891型六线放大器一台。891型拾振器分为891-1、891-2和891-4三种型号，每种拾振器设有小速度、中速度、大速度和加速度四档。放大器分891型和891-4型两种，它具有放大，积分，滤波和阻抗变换的功能，891型放大器配接891-1和891-2型拾振器，891-4型放大器配接891-4型拾振器。用户可根据需要，选取拾振器上微型拨动开关及放大器上参数选择开关相应的档位，即可获取被测点的加速度、速度及位移参量。本仪器具有体积小、重量轻、使用方便、动态范围大及一机多用的特点，且拾振器簧片不易损坏，不用调节零位。本仪器可直接与任何记录仪器及数据采集系统配接。二、技术指标 891-2型拾振器技术指标 表2
file:///C:\DOCUME~1\ADMINI~1\LOCALS~1\Temp\ksohtml\wps_clip_image-9527.pngfile:///C:\DOCUME~1\ADMINI~1\LOCALS~1\Temp\ksohtml\wps_clip_image-13855.png档 位技术指标 参量1234
加速度中速度大速度小速度
灵敏度(file:///C:\DOCUME~1\ADMINI~1\LOCALS~1\Temp\ksohtml\wps_clip_image-11611.png)0.1或0.57130
阻尼常数7或50.650.650.65
最大量程位移（mm,p-p）7030015
速度（m/s,p-p）1.41.80.5
加速度（m/s2,p-p）40
通频带(file:///C:\DOCUME~1\ADMINI~1\LOCALS~1\Temp\ksohtml\wps_clip_image-11261.png)0.5～801～1000.5～1002～100
输出负荷电阻(kΩ)300300300300
与891型放大器配接后的分辨率位移（m）1×10-71×10-62×10-8
速度（m/s）1×10-71×10-62×10-8
加速度（m/s2）1×10-5或2×10-6
尺 寸，重 量Φ60×80mm,1kg
891-4型拾振器技术指标 表3
file:///C:\DOCUME~1\ADMINI~1\LOCALS~1\Temp\ksohtml\wps_clip_image-7297.pngfile:///C:\DOCUME~1\ADMINI~1\LOCALS~1\Temp\ksohtml\wps_clip_image-31082.png档 位技术指标 参量1234
加速度中速度大速度小速度
灵敏度(file:///C:\DOCUME~1\ADMINI~1\LOCALS~1\Temp\ksohtml\wps_clip_image-15425.png)0.1381.530
阻尼常数3.50.70.70.7
最大量程位移（mm,p-p）5020015
速度（m/s,p-p）1.01.20.5
加速度（m/s2,p-p）20
通频带(file:///C:\DOCUME~1\ADMINI~1\LOCALS~1\Temp\ksohtml\wps_clip_image-30773.png)1～301～300.5～30(H)0.8～30(V)2～30
输出负荷电阻(kΩ)1000100010001000
与891型放大器配接后的分辨率位移（m）1×10-71×10-64×10-8
速度（m/s）1×10-71×10-64×10-8
加速度（m/s2）1×10-5
尺 寸，重 量（不带插头）Φ42×78mm,0.25kg
891型拾振器灵敏度 表4
file:///C:\DOCUME~1\ADMINI~1\LOCALS~1\Temp\ksohtml\wps_clip_image-17247.pngfile:///C:\DOCUME~1\ADMINI~1\LOCALS~1\Temp\ksohtml\wps_clip_image-32637.png灵敏 编号度值档位及参量
档1加速度灵敏度Sa(V·s2/m)
档2中速度灵敏度Sv1(V·s/m)
档3大速度灵敏度Sv2(V·s/m)
档4小速度灵敏度Sv3(V·s/m)
891型放大器（包括891型和891-4型）放大倍数：当参数选择开关置于档1：K=10至5000,当参数选择开关置于档2：K=1至500,当参数选择开关置于档3：K=5至2500, KI1=30(积分增益)当参数选择开关置于档4：K=1至500, KI2=10(积分增益)放大器各档位放大倍数 表5
file:///C:\DOCUME~1\ADMINI~1\LOCALS~1\Temp\ksohtml\wps_clip_image-25154.pngfile:///C:\DOCUME~1\ADMINI~1\LOCALS~1\Temp\ksohtml\wps_clip_image-25800.png放大 放大开关倍数参数选择档位12345678910
1直通1020501002005001000200040005000
2直通125102050100200400500
3积分（KI1=30）5102550100250500100020002500
4积分（KI2=10）125102050100200400500
放大器积分增益 表6
记录道123456
积分增益参数选择档3KI1（1/s）
参数选择档4KI1（1/s）
输入阻抗(kΩ)： 1000输出负荷(kΩ)：≥1输入噪声(μV)：≤1通频带(Hz,-3dB)：0.15-100(参数选择档1和2) 0.35-50(参数选择档3) 0.2-50(参数选择档4)电 源：±6～±18V,DC(正负电源差≤0.5V)或220VAC耗 电：55mA(±12DC时)尺 寸：380×240×110mm重 量：5kg使用环境： 温 度：-10℃～+50℃湿 度: ≤85%三、原理（一）拾振器file:///C:\DOCUME~1\ADMINI~1\LOCALS~1\Temp\ksohtml\wps_clip_image-19495.png891型拾振器属于动圈往复式拾振器。拾振器原理如图1所示，图Km为微型拨动开关。当微型拨动开关的开关1接通（ON）时，动圈式往复摆的运动微分方程为file:///C:\DOCUME~1\ADMINI~1\LOCALS~1\Temp\ksohtml\wps_clip_image-15079.png， （1）其中：file:///C:\DOCUME~1\ADMINI~1\LOCALS~1\Temp\ksohtml\wps_clip_image-27389.png为摆的运动部分质量，file:///C:\DOCUME~1\ADMINI~1\LOCALS~1\Temp\ksohtml\wps_clip_image-25834.png分别为摆的加速度、速度和位移，file:///C:\DOCUME~1\ADMINI~1\LOCALS~1\Temp\ksohtml\wps_clip_image-6921.png为阻尼系数，k为簧片的刚度，file:///C:\DOCUME~1\ADMINI~1\LOCALS~1\Temp\ksohtml\wps_clip_image-1448.png为地面运动的加速度。此时，电阻RP1的阻值较小，故阻尼常数D＞1，拾振器的运动部分构成一速度摆，即摆的位移与地面运动的速度成正比，拾振器构成一加速度计，它的输出电压与地面运动的加速度成正比，其加速度灵敏度file:///C:\DOCUME~1\ADMINI~1\LOCALS~1\Temp\ksohtml\wps_clip_image-29893.png， （2）式中BL为机电耦合系数当微型拨动开关2或开关3或开关4接通时，摆的运动微分方程为file:///C:\DOCUME~1\ADMINI~1\LOCALS~1\Temp\ksohtml\wps_clip_image-22705.png， （3）式中M1为并联电容后的当量质量，此时，由于线圈回路的电阻较大，因此，D1<1，当M1>>m1时，拾振器的速度灵敏file:///C:\DOCUME~1\ADMINI~1\LOCALS~1\Temp\ksohtml\wps_clip_image-7829.png， （4）式中C为电容器的电容量（二）放大器放大器是用作放大、积分、滤波和阻抗变换。放大器的前面板如图2所示，图中：file:///C:\DOCUME~1\ADMINI~1\LOCALS~1\Temp\ksohtml\wps_clip_image-10145.png（1）CB为电压表，用来检查电源电压及检查各线道工作是否正常的指示装置。（2）“K1”为表头功能选择开关，置于“E+”、“E-”可分别检查正负电源是否正常；置于“15V”、“1.5V”（分别表示表头量程为15V或1.5V）时，作各线道检查用。（3）“K2”（放大）为放大倍数选择开关，使用者按需要把K2置于适当位置。（4）“K3”（参数选择）为参数选择开关，K3置于档1或档2时为直通档，可用来测量加速度或速度；置于档3时为积分档，用来测量小位移；置于档4时为积分档，用来测量大位移。（5）“K4”为输出调零和检查各通道工作是否正常的按钮开关。放大后面板如图3所示，图中：file:///C:\DOCUME~1\ADMINI~1\LOCALS~1\Temp\ksohtml\wps_clip_image-11591.pngCZ1（电源）为电源插座；CZ2（输入）为信号输入插座；CZ3（输出）为信号输出插座；BX为保险丝管座；K5为电源开关。K6为交直流电源转换开关。（三）整套仪器测量参数与灵敏度1.测量加速度当拾振器上的拨动开关的开关1接通，参数选择开关置于档1或2时，仪器测量加速度参量，此时，加速度灵敏度file:///C:\DOCUME~1\ADMINI~1\LOCALS~1\Temp\ksohtml\wps_clip_image-26407.png， （5）式中K为放大器的放大倍数2.测量速度当拾振器上的拨动开关2或3或4接通，参数选择开关置于档1或档2时，仪器测量速度参量，此时，速度灵敏度file:///C:\DOCUME~1\ADMINI~1\LOCALS~1\Temp\ksohtml\wps_clip_image-4477.png （6）3.测量位移当拾振器上的拨动开关2或3或4接通，参数选择开关置于档3或档4时，仪器测量位移参量，此时，位移灵敏度file:///C:\DOCUME~1\ADMINI~1\LOCALS~1\Temp\ksohtml\wps_clip_image-8520.png， （7）式中KI为积分增益四、使用方法 1.接通电源首先把电源转换开关K6置位于所需位置。如使用交流电源，则把电源电缆的交流插头（两芯）与市电（AC.220V）连接，如使用直流电源，则把电源电缆的直流电源线按红接正、黄接负、屏蔽层接地与蓄电池连接，然后将电源电缆插头（7芯）插入放大器电源插座上，将电源开关K5置于开，并将表头功能开关K1依次置于“E+”“E-”位置，通过表头检查电源电压是否正常。电源插头接线图见图4。file:///C:\DOCUME~1\ADMINI~1\LOCALS~1\Temp\ksohtml\wps_clip_image-16749.png2.拾振器与放大器的使用测量参量与拾振器档位、放大器参数选择开关档位的关系如表7所示。
测量参量拾 振 器 档 位放大器“参数选择”开关档位
小加速度1闭合（ON），其它断开1
大加速度1闭合（ON），其它断开2
中速度2闭合（ON），其它断开1
大速度3闭合（ON），其它断开2
中位移2闭合（ON），其它断开3
大位移3闭合（ON），其它断开3或4
小速度4闭合（ON），其它断开1
小位移4闭合（ON），其它断开3
当把拾振器的拨动开尖置于适当位置之后，把拾振器与被测点用粘合剂固结牢，并使水平拾振器的几何轴线尽可能呈水平，铅垂向拾振器的几何轴线与水平面尽可能呈垂直，然后将拾振器的输出端与放大器的输入插座相连。将放大器的K1置于“15V”或“1.5V”档，按下按钮开关K4，检查拾振器工作是否正常。如胃针稍有摆动，则该测线正常。注意：拾振器在非使用状态时，均将“1”档置于“ON”或把输出端短路。以保护拾振器的运动部件。3.与记录器配接与磁带机或数据采集系统配接。配接时应注意共地，否则会发生串线现象。这种配接时，整套仪器不同参数的灵敏度分别为：加速度灵敏度file:///C:\DOCUME~1\ADMINI~1\LOCALS~1\Temp\ksohtml\wps_clip_image-16030.png， （8）式中：为磁带机或数据采集系统的输出电压， 为磁带机或数据采集系统的放大倍数。加速度幅值 file:///C:\DOCUME~1\ADMINI~1\LOCALS~1\Temp\ksohtml\wps_clip_image-2461.png， （9）速度灵敏度 file:///C:\DOCUME~1\ADMINI~1\LOCALS~1\Temp\ksohtml\wps_clip_image-3744.png， （10）速度幅值 file:///C:\DOCUME~1\ADMINI~1\LOCALS~1\Temp\ksohtml\wps_clip_image-1155.png， （11）位移灵敏度 file:///C:\DOCUME~1\ADMINI~1\LOCALS~1\Temp\ksohtml\wps_clip_image-12099.png， （12）位移幅值 file:///C:\DOCUME~1\ADMINI~1\LOCALS~1\Temp\ksohtml\wps_clip_image-30776.png. （13）
五、仪器的成套性（1）电源电缆 2根（2）891-4型拾振器输出电缆 6根（3）放大器输入电缆 6根（4）放大器输出电缆 6根（5）0.5A保险丝管 4只（6）使用说明书 1本 （7）产品合格证 相应给出
附：常见故障及排除
故障原因及故事排除
放大器表头无电压指示。稳压电源或电池无电压输出，放大器后面板电源插座接触是否良好，保险丝是否熔断．检查电源回路；或更换保险丝。
闭合放大器的电源开关，保险丝立即熔断。检查正负电源是否接反，检查有无短路现象。
记录曲线出现严重漂移，或闭合放大器前面板按钮开关K4时，放大器表头指针大幅度摆动。1．检查电源电压是否正常。2．如故障仍未消除，检查各道测线接头是否包好。3．检查拾振器是否与被测点固定好，有无相对滑移现象。4．检查输入插座是否接触可靠。
各线道偏压很大，仪器不能工作。检查电源电压和保险丝是否正常。
某一线道偏压很大，其它线道正常。该线道的运算放大器损坏，需要更换。
对于有共地的记录器，如发现各线道记录器的时程曲线的幅值和频率成份都十分接近。检查记录器和放大器的各线道的连接线是否正确，是否统一共地。
如发现某记录道有明显的高频分量。检查拾振器与测点是否固结牢，测点是否有局部振动。
在测小幅值振动时，明显有50Hz干扰或其它高频干扰。检查测点周围是否有高压电缆，测点周围是否有其它机械振动干扰。放大器外壳良好接地。
在做拾振器一到致性试验时，某一线道出现波形不—致或无信号。检查测线是否有断路或短路现象，如测线没有问题，可能是拾振器出了故障，需返厂修理．
出现串线现象。检查信号电缆是否良好。检查拾振器与信号电缆，信号电缆与放大器信号输入插头的连接是否正常。
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