SY/T 7659-2022 模拟地震检波器性能测试与评价规范

ICS 75.180.10CCSE11

中华人民共和国石油天然气行业标准

SY/T7659—2022

模拟地震检波器性能测试与评价规范

Specification for performance test and evaluation of geophone

2022-11-04发布2023-05-04实施

国家能源局发布

SY/ T7659—2022

目次

前言 Ⅲ

1范围 1

2规范性引用文件 1

3术语和定义 1

4参测检波器要求 2

4.1取样规则 2

4.2外观 3

4.3规格与性能 3

4.4测试前准备 3

5 测试环境 3

6 测试设备 3

6.1信号发生器 3

6.2小型振动器 4

6.3 检波器固定夹具 4

6.4 GNSS 卫星信号接收转发装置 4

6.5 地震信号采集仪器 4

6.6测试结果分析处理机 5

6.7电磁式检波器测试仪 5

6.8 压电式检波器测试仪 5

6.9低频频谱分析仪 6

6.10其他测试设备 6

7测试项目 6

7.1 电磁式检波器测试项目及适用质检类别 6

7.2压电式检波器测试项目及适用质检类别 7

8测试方法 8

8.1可分辨最低频率 8

8.2动态范围 9

8.3检波器本底噪声 9

8.4响应衰减时间 9

8.5可识别最小震动 9

8.6正交分量互感度 10

8.7 相位延迟 10

8.8自然频率、灵敏度、阻尼系数 10

SY/T7659—2022

8.9通带失真 11

8.10直流电阻 11

8.11检波器密度 11

8.12检波器共模抑制比 11

8.13假频 12

8.14响应频带 12

8.15最大倾角 13

8.16惯性体质量一致性 13

8.17惯性体位移一致性 13

8.18工作温度 13

8.19最大防水深度 13

8.20最大工作水深 13

8.21抗拉强度 13

8.22跌落次数 13

8.23抗冲击 14

8.24绝缘电阻 14

8.25插头拔插次数 14

8.26极性 14

8.27工频干扰敏感度(电磁兼容性) 14

8.28 电路噪声隔离度(仅适用于节点检波器) 14

9 测试结果统计及判定 14

9.1新产品鉴定及质量监督审查测试结果统计 14

9.2施工现场质量控制测试结果统计 16

9.3测试结果判定 17

10检波器性能评价 17

10.1 评价依据 17

10.2 评价项目 17

10.3评价等级 17

10.4单点检波器评价指标 17

10.5组合检波器评价指标 20

10.6检波器关键参数一致性评价指标 22

10.7 电磁式检波器阻尼系数和灵敏度的温度特性评价指标 22

10.8评价报告 24

附录A(规范性)性能指标计算根式 27

附录B (资料性)资料评价报告格式 35

前言

本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。

请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。

本文件由石油工业标准化技术委员会石油物探专业标准化委员会提出并归口。

本文件起草单位：中国石油集团东方地球物理勘探有限责任公司装备服务处、中国计量院检测所、河北赛赛尔俊峰物探装备有限公司、中国石油集团东方地球物理勘探有限责任公司西安物探装备分公司、中石化石油工程地球物理有限公司。

本文件主要起草人：罗福龙、吴书清、易碧金、夏颖、吕公河、王延胜、余正杰、王伟辉、甘志强、李旭芳、叶文、白金艳、王艳、吴学兵、刘耀华。

SY/T 7659—2022

模拟地震检波器性能测试与评价规范

1范围

本文件规范了油气地震勘探用模拟地震检波器(以下简称“检波器”)性能测试的环境、设备、项目、方法、技术要求，以及测试结果的评价方法和评价指标。

本文件适用于配套油气勘探地震仪器的电磁式和压电式检波器的产品鉴定、质量监督审查及应用过程中质量控制等的性能检测与评价。其他原理(微电子机械、光纤、石英晶体等)检波器和非油气地震勘探用检波器参照执行。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。

GB/T 2829周期检验计数抽样程序及表(适用于对过程稳定性的检验)

GB/T 6587 电子测量仪器通用规范

SY/T 5391石油地震数据采集系统通用技术规范

SY/T 5585地震勘探专用电缆

SY/T 7449 模拟地震检波器通用技术规范

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1

检波器共模抑制比geophonecommonmoderejectionratio

电磁式检波器阻止外界共模信号作用转换为差模信号输出的能力。

注1:检波器共模抑制比主要用来衡量检波器抗拒强电磁干扰(如雷电、高压电等)的能力，共模信号抑制比越高，抗电磁干扰能力就越强。

注2:通常用检波器瞬间输入共模信号的电压有效值与相应输出差模信号的电压有效值之比表示，单位为分贝(dB)。3.2

检波器本底噪声geophonebasebackgroundnoise

检波器处在仅有微弱振动、声场、电磁干扰等环境下致使惯性体位移不大于百纳米级时输出信号的电压有效值。

注1:检波器本底噪声主要反映检波器对弱小激励信号的识别能力和敏感程度，以此作为检波器可识别的最小有效地震信号。

注2:一般通过测量处于场强可以标定且能量远小于应用场所背景噪声的环境中检波器的输出电压有效值来衡量，单位为微伏(μV)。

3.3

检波器密度specificdencityofgeophone

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单只装配完整(不含引出线)检波器的质量与体积之比，单位为克/立方厘米(g/cm³)。

注：为提高耦合效果一般要求检波器的密度等同耦合介质的容重，检波器密度宜为1～1.7。

3.4

单点检波器singlepointgeophone

外形结构上是一个独立工作单元且一个分量只包含一个传感芯体的地震波传感装置。

注：通常包括作为一个物理观测点输入的单分量检波器和多分量检波器。除特别说明外，本文件将节点检波器也归类为单点检波器。

3.5

组合检波器geophone string

多个独立传感芯体按串联、并联或串并联方式连接成一体的地震波传感装置。

注：通常也称为检波器串，形式上包括多个芯体连接后装配成型和单个芯体装配成型再连接的检波器，可以是地震仪器地震道输入的基本单元，也可以多个串并联后作为地震仪器的地震道输入。

3.6

节点检波器nodalgeophone

合体(内置)式节点单元的地震波传感芯体。

注：合体(内置)式节点单元使用的单点检波器。

3.7

电路噪声隔离度circuitnoiseisolutionratio

节点检波器响应输出受节点单元工作时可能产生的电气干扰的影响程度。

注1:电路噪声隔离度主要反映节点单元工作时对节点检波器的干扰程度，比值越接近OdB干扰越小。

注2:通常用节点单元静态(不加电)和动态(正常采集时)时节点检波器输出噪声有效值之比表示，单位为分贝(dB)。3.8

可分辨最低频率minimumresolvablefrequency

在本底噪声环境下检波器响应频带的起始点频率。

注1:可分辨最低频率主要衡量检波器响应频带的低频点，可分辨最低频率越小越有利于接收低频地震信号。

注2:通常用能使检波器输出信号信噪比不小于1且有效值至少达到2μV 时的激励信号最低频率表示，单位为赫兹(Hz)。

3.9

响应频带responsefrequencyband

电磁式检波器能有效响应的激励信号频率范围。

注1:响应频带反映检波器能有效响应地震波的频率范围，此频带应不小于油气勘探地震信号的实际频带。压电式检波器的假频通常都在千赫兹(kHz)级以上，所以只需要关注可分辨最低频率。

注2:通常用可分辨最低频率点至假频率点的区间表示，单位为赫兹(Hz)。

3.10

内阻占比proportionofinternalresistance

检波器的输出直流电阻与地震仪器地震道的输入电阻(通常为20kΩ) 之比，用百分数表示。

注：内阻占比反映检波器的内阻与地震仪器输入电阻的匹配关系，当内阻过大时不仅带来更多噪声和损耗，而且还会实质改变检波器工作回路的阻尼系数，所以内阻占比越小越有利于保持检波器技术性能。

4参测检波器要求

4.1取样规则

参测检波器应以随机抽样方式得到，抽样规则执行GB/T 2829中的相关要求。

从抽取样品中随机选择10～20只检波器作为测试对象。

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4.2外观

参测检波器的各部件外观要求包括：

——外形应无缺损、变形现象，产品标识清晰;

表面应光滑，无毛刺、无疤痕、无锈蚀;——组成部件应完整、清洁;

——螺钉、卡扣等固定件应齐全且无松动;

—操作部位应无尖刺等伤人的安全隐患;

——组合软电缆外观应符合SY/T5585相应的要求。

4.3规格与性能

检波器的规格与性能应符合SY/T7449的相应要求。新开发检波器应提供包括外形、尺寸、规格、指标等综合参数的完整数据手册。

4.4测试前准备

测试前应完成：

——参测检波器在测试环境中静止放置4h 以上;

——参测检波器统一编号;

——确认测试环境满足测试要求;

——确认卫星授时信号连续有效;

——确认测试设备齐全且性能合格;

——测试检波器本底噪声(静止放置4h后)。

5测试环境

检波器测试环境应满足：

—海拔：0m～1000m;

——温度：20℃~24℃;

——相对湿度：15%～60%;

——电磁场强度：小于45μT;

——空气流速：小于0.01m/s;

——振动加速度：小于200×10-9g;

——声场强度：小于20dB;

——参测检波器周围0.5m 内无铁等高磁导率物质。

注：施工现场质量控制可不执行本要求。

6测试设备

6.1信号发生器

信号发生器应满足：

——输出信号频率：0.25Hz～500Hz;

——输出信号幅度：10mV~5V;

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——输出信号失真：小于0.005%;

——输出信号频率调整步长：0.25Hz;

——输出信号波形：方波和正弦波。

6.2小型振动器

小型振动器应满足：

——振动信号频率范围：0.25Hz～1000Hz;

——振动信号加速度：0m/s²~10m/s²;

——激发信号失真：小于5%。

6.3检波器固定夹具

检波器固定夹具应满足：

——制作材料具有低磁导率(如工程塑料等);

——至少能同时安装12只检波器;

——与测试地表耦合良好;

——能确保检波器“平、稳、正、直、紧”地放置;

——检波器夹具半径可自由调节。

6.4GNSS卫星信号接收转发装置

GNSS 卫星信号接收转发装置应满足：

——可以接收室外GPS/BD/GLONASS等一种或多种卫星信号 ;

——工作频点：1575MHz、1561MHz、1602MHz中的一个或多个;

——信号覆盖半径：≥8m;

——噪声系数：<2.0dB;

——驻波比(VSWR):<2.0;

——接口类型：N-K (输入),SMA-K (输出);

——时间显示：显示步长1s;

——工作温度：-30℃~+85℃。

6.5地震信号采集仪器

地震信号采集仪器应满足：

——等效输入噪声不大于1μV(0dB前放增益);

——输入阻抗20kΩ±500Ω;

——模数转换器分辨率不小于24位;

—总谐波失真不大于0.0003%;

——有效输入信号频率范围包含1Hz～400Hz;

——可选采样间隔：0.25ms、0.5ms、1ms、2ms;

——支持检波器脉冲测试;

——支持连续采集;

——支持卫星授时同步;

——支持线性零相位滤波方式;

——支持OdB和12dB前置放大;

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——支持移动盘、磁带等一种或多种存储介质;

——支持SEG—D或SEG-Y 格式数据输出;

——其他技术性能符合SY/T 5391的相应要求。

6.6测试结果分析处理机

测试结果分析处理机应具备：

——全精度进行SEG-D 和SEG-Y 格式数据解编;

——运算精度能匹配24位模数转换器;

——噪声分析计算功能;

——带通滤波处理功能;

——叠加运算功能;

——频谱分析功能;

——信噪比分析功能;

——谐波畸变计算功能;

——以常用文本、表格、图形方式保存结果;

——以设定的物理量纲输出处理结果。

6.7电磁式检波器测试仪

电磁式检波器测试仪应具备的性能：

——可测试：自然频率、直流电阻、阻尼系数、灵敏度、失真、极性等项目;

——自然频率测试范围：2Hz～100Hz;

——直流电阻测试范围：100Ω~~8kΩ;

——阻尼系数测试范围：0.1～0.85;

——灵敏度测试范围：0V/(m/s)~300V/(m/s);

——失真测试范围：0.005%～20%;

——极性测试：SEG 正常极性、SEG反正常极性;

——具有直流电阻和阻尼系数温度补偿选项;

——工作温度： -20℃~+50℃;

——以常用标准格式输出测试结果。

6.8压电式检波器测试仪

压电式检波器测试仪应具备：

—压电式检波器主要性能指标的测试和分析功能;

——量化测试自然频率、灵敏度、极性、阻抗(电阻)、漏电等参数;

——幅度与频率的关系曲线显示功能;

——存储和打印测试结果;

——灵敏度测量范围：(-220～-180)dB±1dB(测试声压大于1mbar);

——频率测量范围：3Hz～1000Hz;

——电阻测量范围：50Ω~5000Ω;

——极性识别：SEG 正常极性、SEG反正常极性;

——工作温度：0℃~40℃。 6.9低频频谱分析仪

低频频谱分析仪应具备：

驱动信号频率范围：20Hz～1000Hz;——驱动信号功率谱密度变化：≤2dB;

——放大器最大输出电压：≥5V;

——动态范围：≥80dB(正弦扫频120dB);

——工作温度：0℃~40℃。

6.10其他测试设备

其他主要测试设备及其主要技术包括以下要求。

—数字多用表：6位半以上。

——多通道示波仪：采样频率≥1GHz。

——绝缘电阻表：驱动电压500V(DC) 或以上，可分辨500MΩ 以上的电阻。

——拉力计：精度0.1N, 速度可调，量程包含ON～3kN。

——冲击台：冲击加速度范围为0g~30g。

——振动台：频率范围包含2Hz～500Hz,失真≤3%。

—假频测试振动器驱动频率：20Hz～1000Hz。

——高低温老化试验箱：内容积≥200L, 温度范围包含-40℃~+100℃,误差≤2℃。——压力试验罐：

·陆地检波器压力试验罐：压力范围至少0Pa～0.5MPa, 误差≤0.01MPa。

·海洋检波器压力试验罐：压力范围至少0Pa～30MPa,误差≤0.2MPa。——隔振台：倾斜角度可调，误差≤0.5°,隔振起始频率≤0.5Hz。

——检波器输出适配器：阻值2kΩ,精度0.1%。

——称重天平：误差≤0.01g。

—量杯：最小刻度≤1mL。

—数显卡尺：误差≤0.01mm。

7测试项目

7.1电磁式检波器测试项目及适用质检类别

电磁式检波器测试项目及适用质检类别见表1。

表1电磁式检波器测试项目及适用质检类别

参数类型 项目名称 质检类别 新产品鉴定 质量监督审查 施工现场质量控制

综合响应特性 可分辨最低频率 O 响应频带 ● O 动态范围 ● O 响应衰减时间 ● O 可识别最小震动 ● O 正交分量互感度 ● O 相位延迟 O 表1(续) 参数类型 项目名称 质检类别 新产品鉴定 质量监督审查 施工现场质量控制

技术指标 自然频率 ● ● 灵敏度 ● ● 阻尼系数 ● ● 失真 O O ● 通带失真 ● O 直流电阻(或阻抗) ● ● 假频 ● O 最大允许倾角 ● ● 绝缘电阻 ● ●

物理特性 工作温度范围 ● O 防水能力 ● O 抗拉强度 ● O 跌落次数 ● O 插头拔插次数 ● O 质量 O O 密度 O O 惯性体质量一致性 ● O O 惯性体位移一致性 O O

抗电磁干扰特性 共模抑制比 ● O 工频干扰敏感度 ● O 电路噪声隔离度(仅限节点检波器) ● O 注：“●”表示必须测试项目，“O”表示可以不测试项目。

7.2压电式检波器测试项目及适用质检类别

压电式检波器测试项目及适用质检类别见表2。

表2压电式检波器测试项目及适用质检类别 参数类型 项目名称 质检类别 新产品鉴定 质量监督审查 施工现场质量控制

综合响应特性 可分辨最低频率 O 动态范围 ● ● O 响应衰减时间 ● ● O 可识别最小震动(压力变化) ● ● O 相位延迟 ● O

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表2(续) 参数类型 项目名称 质检类别 新产品鉴定 质量监督审查 施工现场质量控制

技术指标 自然频率 ● O 灵敏度 ● 失真 O ● O 通带失真 O O 直流电阻(或阻抗) ● 绝缘电阻 ● ● 最大允许倾角(仅陆用型) ● ●

物理特性 工作温度范围 ● ● O 最大工作水深(仅水用型) ● ● O 抗拉强度 ● ● O 抗冲击能力 ● ● O 插头拔插次数 ● ● O 质量 ● O O 密度 O O 注：“●”表示必须测试项目，“O”表示可以不测试项目。

8 测试方法

8.1可分辨最低频率

8.1.1电磁式和陆用压电式检波器

操作步骤如下：

——确保检波器夹具和小型振动器与测试环境中的地表耦合良好，夹具中心和小型振动器相距2m,将检波器垂直放置在夹具上并连接到地震信号采集仪器;

——地震信号采集仪器设置为0dB前放增益、1ms采样间隔、线性相位滤波方式并在卫星授时信号支持下进行连续采集;

——小型振动器驱动幅度稳定在0.1V, 振动频率从0.25Hz 开始，每经过5s频率指数增加1倍

直至20Hz或自然频率;

——记录振动开始和结束时卫星信号接收机显示的时间，以便数据截取和分析用;

——对测试数据进行全频带振幅谱分析和显示，再按A.1计算检波器输出的信噪比刚好不小于1且均方根不小于2μV 时对应的信号频率，此频率即为可分辨最低频率。

8.1.2水用压电式检波器

操作步骤如下：

——确保检波器悬挂在压电检波器测试仪的测试声场环境中，将检波器的输出连接到地震信号采集仪器，地震信号采集仪器设置为0dB前放增益、1ms采样间隔、线性相位滤波方式并在卫星授时信号支持下进行连续采集;

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——声场驱动器振动幅度稳定在0.1V, 振动频率从0.25Hz开始，每经过5s频率按指数增加1倍

直至32Hz,记录振动开始和结束时卫星信号接收机显示的时间，以便数据截取和分析用;

——对测试数据进行全频带振幅谱分析和显示，按A.1计算检波器输出的信噪比刚好不小于1且

均方根不小于2μV时对应的信号频率，此频率即为可分辨最低频率。

8.2动态范围

操作步骤如下：

——将检波器垂直安放在符合测试条件的环境中，输出连接到地震信号采集仪器;

——地震信号采集仪器设置为0dB前放增益、1ms采样间隔、线性相位滤波方式并在卫星授时信号支持下进行连续采集，同时显示采集信号波形;

——检波器的驱动输入为31.25Hz正弦波信号，驱动幅度从检波器本底噪声开始，每经过5s, 振幅按指数增加1倍，直至显示信号波形明显失真;

——从启动采集开始计算，每5s数据为一段读取测试结果，计算每段数据的失真，以失真达到1%时对应的振幅值(RMS),按A.2计算动态范围。

8.3检波器本底噪声

操作步骤如下：

——将检波器垂直放置在符合测试条件的环境中，输出连接到地震信号采集仪器，地震信号采集仪器设置为0dB前放增益、1ms采样间隔、线性相位滤波方式并在卫星授时信号支持下进

行连续采集;

——记录振动开始和结束时卫星信号接收机显示的时间，以便数据截取和分析用;

——将连接检波器的地震信号采集仪器输入改接为阻值为500Ω、精度为0.1%的电阻，进行内部噪声测试;

——分别读取两次测试数据，按A.3计算检波器本底噪声。

8.4响应衰减时间

操作步骤如下：

——将检波器垂直安放在符合测试条件的环境中，输出连接到输入阻抗为20kΩ的地震信号采集仪器;

——地震信号采集仪器设置为0dB前放增益、0.25ms采样间隔、线性相位滤波方式，选择并执

行检波器脉冲响应测试项目;

——读取脉冲测试数据，按A.4计算响应衰减时间。

8.5可识别最小震动

8.5.1电磁式和陆用压电式检波器

操作步骤如下：

——确保检波器夹具和小型振动器与测试环境中的地表耦合良好，夹具中心和小型振动器相距

2m,将检波器垂直放置在夹具上并连接到输入阻抗为20kΩ 的地震信号采集仪器;

——地震信号采集仪器设置为0dB前放增益、1ms采样间隔、线性相位滤波方式并在卫星授时信号支持下进行连续采集;

——小型振动器振动频率分别稳定在0.5倍、1倍、2倍检波器自然频率点，振动幅度从0.5V 开始，每经过5s, 振幅按指数减少1倍，直至检波器本底噪声; ——记录振动开始和结束时卫星信号接收机显示的时间，以便数据截取和分析用;

——读取测试数据，按A.5计算得到的有效值对应的位移量即为可识别最小震动。

8.5.2水用压电式检波器

操作步骤如下：

——确保检波器悬空吊挂在压电检波器测试仪的测试声场环境中，将检波器的输出连接到输入阻 抗为20kΩ的地震信号采集仪器;

——地震信号采集仪器设置为0dB前放增益、1ms采样间隔、线性相位滤波方式并在卫星授时信号支持下进行连续采集;

——测试仪的驱动频率稳定在31.25Hz, 声场驱动幅度从0.5V 开始，每经过5s 幅度按指数减少

1倍直至本底噪声;

——记录振动开始和结束时卫星信号接收机显示的时间，以便数据截取和分析用;

——读取测试数据，按A.5计算得到的有效值对应的位移量即为可识别最小震动。

8.6正交分量互感度

操作步骤如下：

——确保检波器夹具和小型振动器与测试环境中的地表耦合良好，夹具中心和测试振动器相距2m, 将电磁式或陆用压电式检波器垂直安放在夹具上并连接到输入阻抗为20kΩ的地震信号采集仪器;

——地震信号采集仪器设置为0dB前放增益、1ms采样间隔、线性相位滤波方式并在卫星授时信号支持下进行连续采集;

—选择横向振动器以0.5V 振幅和31.25Hz频率进行不少于20s 的横向振动，同时采集记录检波器的响应输出;

—选择纵向振动器以0.5V振幅和31.25Hz频率进行不少于20s的纵向振动，同时采集记录检波器的响应输出;

——对于三分量检波器，依次在三个分量的自由轴上以0.5V 振幅和31.25Hz频率进行不少于20s的纵向振动，分别采集记录3个相互正交分量的响应输出，记录振动开始和结束时卫星

信号接收机显示的时间，以便数据截取和分析用;——读取测试数据，按A.6分别计算正交分量互感度。

8.7相位延迟

操作步骤如下：

——将至少5只(串)检波器垂直放置在符合测试条件的环境中，输出连接到输入阻抗为20kΩ的地震信号采集仪器;

——地震信号采集仪器设置为OdB前放增益、0.25ms采样间隔、线性相位滤波方式，记录长度不小于2s,并进行检波器脉冲响应测试;

—读取测试数据，按A.7计算相位延迟。

8.8自然频率、灵敏度、阻尼系数

8.8.1专用检波器测试仪

按检波器测试仪说明书要求将被测检波器连接到电磁式检波器测试仪或压电式检波器测试仪，分

别进行自然频率、灵敏度、阻尼系数(仅电磁式检波器)测试，存储测试结果。

8.8.2地震仪器(仅限电磁式检波器)

将至少5只(串)检波器垂直安放在符合测试条件的环境中，输出连接到输入电阻为20kΩ 并且具备检波器脉冲响应测试功能的地震信号采集仪器。地震信号采集仪器设置为0dB前放增益、0.25ms 采样间隔、线性相位滤波方式、不少于2s的记录长度，进行检波器脉冲响应测试并记录结果。

读取测试数据，并按A.8计算电磁式检波器的自然频率、灵敏度、阻尼系数。

8.9通带失真

8.9.1专用检波器测试仪

将被测检波器连接到具有驱动频率可选的电磁式检波器测试仪或压电式检波器测试仪。对电磁式检波器在有效带宽内至少选择自然频率的0.5倍、1倍、5倍、10倍和20倍5个频率点进行畸变测试(驱动幅度选择70%满标值),每个频点重复测试至少3次，分别记录每一次测试的结果作为计算通带失真的数据。对压电式检波器至少选择10Hz、20Hz、40Hz、120Hz、240Hz5个频率点进行畸变测试，每个频点重复测试至少3次，分别记录每一次测试的结果，并计算所有频点的平均失真(即为通带失真)。

8.9.2振动台

将被测电磁式检波器垂直安放在符合测试条件的振动台中，输出连接到输入阻抗为20kΩ并且具备检波器测试能力的地震信号采集仪器。地震信号采集仪器设置为0dB前放增益、0.25ms采样间隔、线性相位滤波方式，至少分别选择自然频率的0.5倍、1倍、5倍、10倍和20倍共5个频率点，振动器选择促使检波器输出达到约70%满标值的驱动幅度进行畸变(失真)测试，每个频点重复测试至少3次。

读取每一次的测试数据，按A.9 计算各个频点的平均失真和通带失真。

8.10直流电阻

用数字多用表欧姆挡或电磁式检波器测试仪或压电式检波器测试仪测量被测检波器的直流电阻，至少连续测量3次，分别记录测试结果。按A.10计算直流电阻。

8.11检波器密度

用称重天平称重被测检波器的质量，测量检波器的体积(可以采用等效水体积的方法),按A.11计算检波器的密度。

8.12检波器共模抑制比

将电磁式检波器垂直放置在符合测试条件的环境中，检波器的正负极输出分别连接到电阻适配器(阻值为2kΩ、精度不低于1‰),适配器的输出连接地震信号采集仪器，在适配器的测试信号端稳定加载幅度为12V 的共模电压，连接方法如图1所示。地震信号采集仪器设置为0dB前放增益、2ms 采样间隔、线性相位滤波方式，并在卫星授时信号支持下进行不少于1min的连续采集。记录振动开始和结束时卫星信号接收机显示的时间，以便数据截取和分析用。去掉检波器，重复一次同样的操作，以消除非检波器因素造成的误差。

读取测试数据，按A.12计算两次测试数据的RMS值和检波器的共模抑制比。

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图1共模抑制比测试信号连接关系

8.13假频

将电磁式检波器垂直放置在驱动传递杆内，驱动源横向放置在驱动杆上。由频谱分析仪产生激励信号(500mV随机噪声，频率为20Hz～1000Hz),经信号放大器放大后驱动驱动源，驱动源与驱动杆联动，横向驱动检波器。频谱分析仪的信号输入端口接检波器的输出，循环测试次数设置为20,启动测试，生成幅频关系数据表和图2所示的幅频曲线。

读取幅频关系数据，按A.13计算假频。

-50

-60+

-70

-80+

-100

-110+

-120

-130

20 220 420 620 820

频率，Hz

图2假频测试数据频谱分析示意图

8.14响应频带

检波器的响应频带测试采用可分辨最低频率测试和假频测试(压电式检波器的假频点视为1000Hz) 相结合的方法，可分辨最低频率点至假频点的频率范围即为响应频带。计算方法见A.14。

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8.15最大倾角

将被测电磁式或陆用压电式检波器固定在角度可连续调整的隔振台上，用检波器测试仪测试0°倾角时的灵敏度、失真度、自然频率、阻尼系数(仅限电磁感应原理)等性能指标。按步长不大于5°调整隔振台的倾斜角度，测试检波器的性能指标，每一个倾角状态测试3次，观察每一次的测试结果，直至出现某项(或多项)测试结果不合格。然后按1°步长减少倾斜角度进行性能指标测试，直至测试结果全部合格，此时隔振台的倾角即为最大倾角。

8.16惯性体质量一致性

用称重天平称重10只以上电磁式检波器惯性体的质量，记录每一只惯性体的质量，按A.15计算惯性体的平均质量和质量一致性。

8.17惯性体位移一致性

用具有测试电磁式检波器惯性体位移功能的仪器测试惯性体偏离中心点的位移量，再按A16计算惯性体的平均位移量和位移一致性。

8.18工作温度

检波器的工作温度测试按GB/T 6587规定的方法进行，温度调节步长不大于3℃,达到设定温度点后进行常规电气性能指标测试，直至出现不合格项，分别记录指标开始有不合格项时前一次设定的最低或最高温度值。

8.19最大防水深度

将电磁式或陆用压电式检波器没人装满水的压力罐中，从0MPa开始加注压力，每30min增加0.01MPa,直至检波器漏电电阻不合格或工作不正常。用绝缘电阻表连续测试检波器输出端对水的绝缘电阻，用检波器测试仪测试检波器的其他性能指标，记录绝缘电阻刚好小于500MQ时或性能指标超限时前一次加注的大气压，转换记录大气压为等效的水深。

8.20最大工作水深

将水用压电式检波器没入装满水的压力罐中，从0MPa开始加注大气压力，每30min增加0.1MPa, 直至检波器漏电电阻不合格。用绝缘电阻表连续测试检波器输出端对水的绝缘电阻，记录绝缘电阻刚好小于500MΩ 时前一次的大气压，转换记录大气压为等效的水深。

8.21抗拉强度

以检波器(串)的插头和离插头最近的检波器为固定点，顺着出线方向以0.01m/s速度拉伸，记录检波器任意位置断裂时的拉力值，即为抗拉强度。

8.22跌落次数

将安装外壳的电磁式检波器芯体自由跌落在厚度为3mm钢板表面上(钢板下垫衬15mm的木板),跌落高度为1m,跌落频率为每分钟10次，自然频率5Hz或以上检波器按总量500次、1000次、1500次、2000次递增方式进行跌落直至有某项(或同时多项)指标不合格，每完成500次跌落后，进行外观检查和常规电气性能测试，记录有测试项不合格时的上一次跌落次数。 8.23抗冲击

将安装外壳的压电式检波器芯体按GB/T6587规定的方法进行抗冲击试验，其中十组加速度依次设置为14.7m/s²、29.4m/s²、44.1m/s²、58.8m/s²、73.5m/s²、88.2m/s²、102.9m/s²、117.6m/s²、132.3m/s²、147m/s², 完成试验后，进行外观检查和常规电气性能测试，记录有不合格项时的上一次加速度。

8.24绝缘电阻

将检波器(串)置于等效于厂商标称的防水深度环境中，检波器输出端置于水外，使用绝缘电阻表测量输出端与水之间的电阻，记录测量结果。

8.25插头拔插次数

将检波器插头芯与固定在工装上相匹配的插座按100次为基数递进方式进行正常拔插，每完成100次拔插用数字多用表测量一次插头和插座的接触电阻直至接触电阻刚好大于0.05mΩ,记录接触 电阻刚好大于0.05mΩ时的前一次拔插次数。

8.26极性

将检波器垂直安放且输出连接到极性正确的地震信号采集仪器。地震信号采集仪器设置为0dB 前放增益、2ms采样间隔、线性相位滤波方式，并启动采集。在采集期间敲击检波器顶盖(若为三分量检波器分别敲击三个正交方向的标识边),观察系统采集信号显示波形，记录敲击时刻对应初至信号的起跳方向。上跳为正常SEG极性，下跳为反正常SEG 极性。

8.27工频干扰敏感度(电磁兼容性)

将电磁式检波器(串)安放在符合测试要求的环境中，输出接地震信号采集仪器。地震信号采集仪器设置为0dB前放增益、1ms采样间隔、线性相位滤波方式并在卫星授时信号支持下进行连续采 集。分别采集检波器在测试环境中的本底噪声及施加已知强度和频率电磁场(如由200m长的线缆等 半径环绕40圈，线缆通以50Hz、220V、0.5A电流，检波器处于线缆中心)的输出。

对测试数据进行频谱分析，按A.17计算两种状态下检波器输出信号的均方根和工频干扰敏感度。

8.28电路噪声隔离度(仅适用于节点检波器)

将含有节点检波器的节点采集单元安放在符合测试要求的环境中，检波器输出连接到地震信号采集仪器。地震信号采集仪器设置为0dB前放增益、1ms 采样间隔、线性相位滤波方式，设置的采集记录长度应至少包含节点单元一个完整的工作周期(例如应包含有开机、授时、定位、QC数据收集、状态监控、测试、数据转存等工作环节)。分别采集节点单元在静态(不加电时)和动态(正常采集时)下的检波器输出。

读取测试数据，按A.18 计算两种状态下检波器输出的均方根和电路噪声隔离度。

9测试结果统计及判定

9.1新产品鉴定及质量监督审查测试结果统计

新产品鉴定及质量监督审查测试结果统计内容见表3、表4。

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表3电磁式检波器新产品鉴定及质量监督审查测试结果统计内容

参数类型 项目名称 产品设计参数 实际测试结果 备注

综合响应特性 可分辨最低频率 响应频带 动态范围 响应衰减时间 可识别最小震动 正交分量互感度 相位延迟

技术指标 自然频率 灵敏度 阻尼系数 通带失真 直流电阻(或阻抗) 假频 最大允许倾角 绝缘电阻

物理特性 工作温度范围 防水能力 抗拉强度 跌落次数 插头拔插次数 质量 密度 惯性体质量一致性 惯性体位移一致性

抗电磁干扰特性 共模抑制比 工频干扰敏感度 电路噪声隔离度(仅限节点检波器) 产品设计没有标明的参数可以不填。质量监督审查时可不做此项。 表4压电式检波器新产品鉴定及质量监督审查测试结果统计内容

参数类型 项目名称 产品设计参数 实际测试结果 备注

综合响应特性 可分辨最低频率 动态范围 响应衰减时间 可识别最小震动(压力变化) 相位延迟 表4(续) 参数类型 项目名称 产品设计参数 实际测试结果 备注

技术指标 自然频率 灵敏度 失真 通带失真 直流电阻(或阻抗) 绝缘电阻 最大允许倾角(仅陆用型)

物理特性 工作温度范围 最大工作水深(仅水用型) 抗拉强度 抗冲击能力 插头拔插次数 质量 密度 产品设计没有标明的参数可以不填。质量监督审查时可不做此项。

9.2施工现场质量控制测试结果统计

施工现场质量控制测试结果统计内容见表5和表6。

表5电磁式检波器施工现场质量控制测试结果统计内容

参数类型 项目名称 产品设计指标 实际测试结果 备注

技术指标 自然频率 灵敏度 阻尼系数 失真 直流电阻(或阻抗) 最大允许倾角 绝缘电阻 表6压电式检波器施工现场质量控制测试结果统计内容

参数类型 项目名称 产品设计指标 实际测试结果 备注

技术指标 自然频率 灵敏度 失真 直流电阻(或阻抗) 绝缘电阻 最大允许倾角(仅陆用型)

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9.3测试结果判定

测试结果符合设计参数或指标时判定为合格产品，否则为不合格产品。

10检波器性能评价

10.1评价依据

检波器的性能评价主要依据实际测试数据，结合地球物理勘探技术特点和具体勘探项目的需求，并按照SY/T7449执行。

10.2评价项目

评价项目由质量检测类别确定，电磁式检波器和压电式检波器的质量检测类别及相应的测试项目(新产品鉴定、质量监督审查、施工现场质量控制对应的评价项目)见表1和表2。

10.3评价等级

根据检波器性能参数和技术指标的取值范围分为I级、Ⅱ级、Ⅲ级、IV级四个评价层次。

注：实际应用选型时，宜针对勘探项目特点确定重点关注的指标参数，灵敏度、自然频率、阻尼系数、失真、一致性等通常为重点关注的指标参数。重点关注的指标参数满足需求，其他指标参数可适当降级。

10.4单点检波器评价指标

10.4.1电磁式单点检波器综合响应特性评价指标

电磁式单点检波器综合响应特性评价指标见表7。

表7电磁式单点检波器综合响应特性评价指标

自然频率

Hz 评价参数(项目) 技术指标 名称 单位 IV级 Ⅲ级 Ⅱ级 I级

2.5 最低响应频带 Hz 0.25～250 1～150 1.25～125 1.5～100 响应衰减时间 ms ≤0.5 ≤0.6 ≤0.7 ≤0.9 相位延迟 ms ≤0.5 ≤0.6 ≤0.7 ≤0.8

5 最低响应频带 Hz 0.5～300 1～170 2～140 2.5～125 响应衰减时间 ms ≤0.4 ≤0.5 ≤0.6 ≤0.7 相位延迟 ms ≤0.3 ≤0.4 ≤0.5 ≤0.6

10 最低响应频带 Hz 1.5～400 2.5～270 3～240 5～180 响应衰减时间 ms ≤0.3 ≤0.4 ≤0.5 ≤0.6 相位延迟 ms ≤0.2 ≤0.3 ≤0.4 ≤0.5

其他 可识别最小震动 μm ≤0.1 ≤0.5 ≤0.75 ≤1 正交分量互感度 dB ≥48 ≥30 ≥25 ≥20 动态范围 dB ≥90 ≥80 ≥70 ≥65 共模抑制比 dB ≥100 ≥90 ≥80 ≥70 工频干扰敏感度 dB ≤30 ≤50 ≤60 ≤63 电路噪声隔离度 dB ≤1 ≤2 ≤3 ≤6 仅适用于节点检波器。

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10.4.2电磁式单点检波器技术参数评价指标

电磁式单点检波器技术参数评价指标见表8。

表8电磁式单点检波器技术参数评价指标

电气参数 单位 技术指标 IV级 Ⅲ级 Ⅱ级 I级 灵敏度(并联20kΩ电阻，自然频率2.5Hz、5Hz、10Hz) V/(m/s) 120~<180 100～<120 70~<100 50～<70 阻尼系数(并联20kΩ电阻，自然频率2.5Hz、5Hz、10Hz)

一 0.707±0.003 0.65~<0.704

或

>0.710～0.75 0.63~<0.65

或

>0.75～0.85 0.60~<0.63

或

>0.85～1.00 失真(自然频率2.5Hz、5Hz、10Hz) % ≤0.01 ≤0.05 ≤0.1 ≤0.2 通带失真(自然频率2.5Hz、5Hz、10Hz) % ≤0.02 ≤0.1 ≤0.25 ≤0.5 内阻占比(自然频率2.5Hz、5Hz、10Hz) % ≤8 ≤9 ≤10 ≤12.5 假频(自然频率10Hz) Hz ≥400 ≥270 ≥240 ≥200 假频(自然频率5Hz) Hz ≥300 ≥180 ≥140 ≥125 假频(自然频率2.5Hz) Hz 250 ≥140 ≥120 ≥100 最大允许倾角(自然频率10Hz) (°) ≥25 ≥20 ≥15 ≥10 最大允许倾角(自然频率5Hz) (°) ≥20 ≥15 ≥12 ≥10 最大允许倾角(自然频率2.5Hz) (°) ≥15 ≥12 ≥10 ≥8

10.4.3电磁式单点检波器物理特性评价指标

电磁式单点检波器的工作温度、贮存温度、最大防水深度、抗拉强度、跌落次数、绝缘电阻、插头拔插次数的评价指标见表9。

表9电磁式单点检波器的物理性能评价指标 物理参数 适用环境 性能指标 IV级 Ⅲ级 Ⅱ级 I级 工作温度℃ 陆地、沼泽 -40~+90 -40~+80 -40~+75 -40~+70 海底 -20～+70 -15～+60 -10～+60 0～+60 贮存温度℃ 陆地、沼泽 -40～+80 海底 -20～+60 最大工作水深

m 海底 ≥1000 ≥500 ≥200 ≥50 最大防水深度

m 陆地 ≥2 ≥1 ≥0.5 ≥0.3 沼泽 ≥15 ≥10 ≥7.5 ≥5 抗拉强度

N 陆地 ≥900 ≥600 ≥500 ≥400 沼泽 ≥1500 ≥1200 ≥1000 ≥900

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表9(续) 物理参数 适用环境 性能指标 IV级 Ⅲ级 Ⅱ级 I级 跌落次数

次 陆地、沼泽、

海底 自然频率2.5Hz ≥6000 ≥3500 ≥3000 ≥2000 自然频率5Hz ≥7000 ≥5000 ≥4000 ≥3000 自然频率10Hz ≥10000 ≥8000 ≥6000 ≥4000

绝缘电阻

MΩ 陆地 现场应用 ≥200 ≥100 ≥50 ≥20 产品鉴定或审查 ≥500 ≥400 ≥300 ≥200 沼泽、海底 现场应用 ≥300 ≥200 ≥100 ≥50 产品鉴定或审查 ≥500 ≥400 ≥300 ≥200 插头拔插次数

次 陆地、沼泽、海底 ≥3000 ≥2000 ≥1500 ≥1000 满足接触电阻不大于0.05mΩ。

10.4.4压电式单点检波器综合响应特性评价指标

压电式单点检波器综合响应特性评价指标见表10。

表10压电式单点检波器综合响应特性评价指标

评价参数(项目) 技术指标 名称 单位 IV级 Ⅲ级 Ⅱ级 I级 可分辨最低频率 Hz ≤2 ≤4 ≤5 ≤6 动态范围 dB ≥90 ≥80 ≥70 ≥65 响应衰减时间 ms ≤4 ≤5 ≤7 ≤7 可识别最小震动(压力变化) μ g ≤0.4 ≤0.6 ≤0.8 ≤1 相位延迟 ms ≤0.3 ≤0.4 ≤0.5 ≤0.6

10.4.5压电式单点检波器技术参数评价指标

压电式单点检波器的技术参数评价指标见表11。

表11压电式单点检波器的技术参数评价指标

电气参数 单位 技术指标 IV级 Ⅲ级 Ⅱ级 I级 灵敏度 V/(m/s²) 15±5% ≥10 ≥7.5 ≥5.5 失真 % ≤0.01 ≤0.05 ≤0.1 ≤0.25 通带失真 % ≤0.02 ≤0.1 ≤0.3 ≤0.5 内阻占比 % ≤6 ≤8 ≤10 ≤12.5 假频 Hz ≥1300 ≥1200 ≥1100 ≥1000 最大允许倾角(仅陆用型) (°) ≥25 ≥20 ≥15 ≥10

10.4.6压电式单点检波器物理特性评价指标

压电式单点检波器的工作温度、贮存温度、最大防水深度、最大工作水深、抗拉强度、抗冲击、绝缘电阻、插头拔插次数的评价指标见表12。

表12压电式单点检波器的物理性能评价指标

物理参数 适用环境 性能指标 IV级 Ⅲ级 Ⅱ级 I级 工作温度 ℃ 陆地、沼泽 -40～+90 -40～+80 -40～+75 -40～+70 水中、海底 -10～+40 -5～+35 0~+35 0～+30 贮存温度℃ 陆地、沼泽、水中、海底 -40～+80 最大防水深度m 陆地 ≥2 ≥1 ≥0.6 ≥0.3 沼泽 ≥15 ≥10 ≥7.5 ≥5 最大工作水深

m 水中 ≥200 ≥100 ≥60 ≥30 海底 ≥500 ≥200 ≥100 ≥50 抗拉强度

N 陆地 ≥900 ≥600 ≥500 ≥400 沼泽 ≥1500 ≥1200 ≥1000 ≥900 水中、海底 ≥1500 ≥1200 ≥1100 ≥1000 抗冲击m/s² 陆地、沼泽、水中、海底 >196 >147 >98 ≥49

绝缘电阻

MΩ 陆地、沼泽 现 场应用 ≥200 ≥100 ≥50 ≥20 产品鉴 定或审查 ≥500 ≥400 ≥300 ≥200 水中、海底 现 场应用 ≥200 ≥100 ≥75 ≥50 产品鉴 定或审查 ≥500 ≥400 ≥300 ≥200 插头拔插次数

次 陆地、沼泽、水中、 海底 ≥3000 ≥2000 ≥1500 ≥1000 满足接触电阻不大于0.05mΩ。

10.5组合检波器评价指标

10.5.1 电磁式组合检波器综合响应特性评价指标

电磁式组合检波器综合响应特性评价指标见表13。

表13电磁式组合检波器综合响应特性评价指标

自然频率

Hz 评价参数(项目) 技术指标 名称 单位 IV级 Ⅲ级 Ⅱ级 I级

2.5 最小响应频带 Hz 0.25～250 1～150 1.25～125 1.5～100 响应衰减时间 ms ≤0.5 ≤0.6 ≤0.7 ≤0.9 相位延迟 ms ≤0.5 ≤0.6 ≤0.7 ≤0.8 表13(续) 自然频率

Hz 评价参数(项目) 技术指标 名称 单位 IV级 Ⅲ级 Ⅱ级 I级

5 最低响应频带 Hz 0.5～300 1～170 2～140 2.5～125 响应衰减时间 ms ≤0.4 ≤0.5 ≤0.6 ≤0.7 相位延迟 ms ≤0.3 ≤0.4 ≤0.5 ≤0.6

10 最低响应频带 Hz 1.5～400 2.5～270 3～240 5～180 响应衰减时间 ms ≤0.3 ≤0.4 ≤0.5 ≤0.6 相位延迟 ms ≤0.2 ≤0.3 ≤0.4 ≤0.5

其他 可识别最小震动 μm ≤0.1 ≤0.5 ≤0.75 ≤1 正交分量互感度 dB ≥48 ≥30 ≥25 ≥20 动态范围 dB ≥85 ≥75 ≥65 ≥60 共模抑制比 dB ≥95 ≥85 ≥75 ≥65 工频干扰敏感度 dB ≤33 53 ≤63 ≤66

10.5.2电磁式组合检波器技术参数评价指标

电磁式组合检波器技术参数评价指标见表14。

表14电磁式组合检波器技术参数评价指标

电气参数

单

位 技术指标 IV级 Ⅲ级 Ⅱ级 I级 灵敏度(并联20kΩ电阻，自然频率2.5Hz、5Hz、10Hz) V/(m/s) 150～<180 120 ~<150 90~<120 60～<90 阻尼系数(并联20kΩ电阻，自然频率2.5Hz、5Hz、10Hz)

一

0.707±0.003 0.65~<0.704

或

>0.710～0.75 0.63～<0.65

或

>0.75～0.80 0.60~<0.63

或

>0.80～0.85 通带失真(自然频率2.5Hz、5Hz、10Hz) % ≤0.02 ≤0.1 ≤0.25 ≤0.5 假频(自然频率10Hz时) Hz ≥400 ≥270 ≥240 ≥200 假频(自然频率5Hz时) Hz ≥300 ≥180 ≥140 ≥125 假频(自然频率2.5Hz时) Hz ≥250 ≥140 ≥120 ≥100 最大允许倾角(自然频率10Hz时) (°) ≥25 ≥20 ≥15 ≥10 最大允许倾角(自然频率5Hz时) (°) ≥20 ≥15 ≥12 ≥10 最大允许倾角(自然频率2.5Hz时) (°) ≥15 ≥12 ≥10 ≥8

绝缘电阻 现场应用

MΩ ≥200 ≥100 ≥50 ≥20 产品鉴定或审查 ≥500 ≥400 ≥300 ≥200

10.5.3 电磁式组合检波器物理特性评价指标

电磁式组合检波器的工作温度、贮存温度、最大防水深度、抗拉强度、跌落次数、绝缘电阻、插头拔插次数的评价指标见表9。

10.6检波器关键参数一致性评价指标

检波器关键参数一致性评价指标见表15。

表15检波器关键参数一致性评价指标

技术参数名称 一致性技术指标% IV级 Ⅲ级 Ⅱ级 I级 自然频率(2.5Hz) ≤4 ≤8 ≤10 ≤12 自然频率(5Hz) ≤2.5 ≤5 ≤7.5 ≤10 自然频率(10Hz) ≤1.25 ≤2.5 ≤3.5 ≤5 灵敏度

(并联20kΩ电阻) 2.5Hz自然频率 ≤4 ≤8 ≤10 ≤15 5Hz自然频率 ≤2.5 ≤5 ≤7.5 ≤10 10Hz自然频率 ≤1.25 ≤2.5 ≤3.5 ≤5 阻尼系数

(并联20kΩ电阻) 2.5Hz自然频率 ≤4 ≤8 ≤10 ≤15 5Hz自然频率 ≤2.5 ≤5 7.5 ≤10 10Hz自然频率 ≤1.25 2.5 2 ≤5 相位延迟* ≤0.25 ≤0.5 0.75 ≤1 响应衰减时间 ≤0.25 ≤0.5 ≤0.75 ≤1 直流电阻 ≤125 ≤2.5 ≤5 ≤7.5 惯性体质量 ≤1.25 ≤2.5 ≤4 ≤5 2.5Hz或5Hz自然频率惯性体位移 ≤10 ≤20 ≤30 ≤40 10Hz自然频率惯性体位移 ≤5 10 ≤20 ≤25 注：一致性技术指标是实测平均值与标称值之差的绝对值再除以标称值。 压电式检波器不要求此项。

10.7电磁式检波器阻尼系数和灵敏度的温度特性评价指标

电磁式检波器阻尼系数和灵敏度的温度特性评价指标见表16。

表16电磁式检波器阻尼系数和灵敏度的温度特性评价指标

测试温度范围 等级 灵敏度(并联20kΩ电阻)偏离标称值 阻尼系数(并联20kΩ电阻)偏离标称值

-40℃~<-30℃ IV级 ≤5% ≤6% Ⅲ级 ≤10% ≤12% Ⅱ级 ≤15% ≤22.5% I级 ≤20% ≤27.5%

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表16(续) 测试温度范围 等级 灵敏度(并联20kΩ电阻)偏离标称值 阻尼系数(并联20kΩ电阻)偏离标称值

-30℃~<-20℃ IV级 ≤4% ≤5% Ⅲ级 ≤8% ≤10% Ⅱ级 ≤13.5% ≤20% I级 ≤18.5% ≤25%

-20℃~<-10℃ IV级 ≤3.5% ≤4.5% Ⅲ级 ≤7.5% ≤8.5% Ⅱ级 ≤12% ≤18% I级 ≤17% ≤22.5%

-10℃~<0℃ IV级 ≤2.5% ≤4% Ⅲ级 ≤5% ≤7.5% Ⅱ级 ≤10.5% ≤15% I级 ≤15.5% ≤20%

0℃~<10℃ IV级 ≤2% ≤3.5% Ⅲ级 ≤4% ≤6% Ⅱ级 ≤9% ≤12.5% I级 ≤14% ≤17.5%

10℃~<20℃ IV级 ≤1.25% ≤3% Ⅲ级 ≤2.5% ≤5% Ⅱ级 ≤7.5% ≤10.5% I级 ≤12.5% ≤15.5%

20℃~<30℃ IV级 ≤1.25% ≤3% Ⅲ级 ≤2.5% ≤5% Ⅱ级 ≤7.5% ≤10.5% I级 ≤12.5% ≤15.5%

30℃~<40℃ IV级 ≤2% ≤3.5% Ⅲ级 ≤4% ≤6% Ⅱ级 ≤9% ≤12.5% I级 ≤14% ≤17.5%

40℃~<50℃ IV级 ≤2.5% ≤4% Ⅲ级 ≤5% ≤7.5% Ⅱ级 ≤10.5% ≤15% I级 ≤15.5% ≤20%

50℃~<60℃ IV级 ≤3.5% ≤4.5% Ⅲ级 ≤7.5% ≤8.5% Ⅱ级 ≤12% ≤17.5% I级 ≤17% ≤22.5%

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表16(续) 测试温度范围 等级 灵敏度(并联20kΩ电阻)偏离标称值 阻尼系数(并联20kΩ电阻)偏离标称值

60℃~70℃ IV级 ≤4% ≤5% Ⅲ级 ≤8% ≤10% Ⅱ级 ≤13.5% ≤20% I级 ≤18.5% ≤25% 注：提倡应用具有温度补偿特性的设计和材料。

10.8评价报告

10.8.1施工现场质量控制测试结果评价要素

施工现场质量控制过程的测试结果评价要素见表17和表18。

表17电磁式检波器施工现场质量控制过程的测试结果评价表 参数类型 项目名称 产品设计 实际测 试结果 指标一致性 备注 标称值 吻合等级 测试值 吻合等级 测试值 吻合等级

技术指标 自然频率 灵敏度 阻尼系数 失真 直流电阻(或阻抗) 最大允许倾角 绝缘电阻 表18压电式检波器施工现场质量控制测试结果评价表

参数类型 项目名称 产品设计 实际测试结果 指标一致性 备注 标称值 吻合等级 测试值 吻合等级 测试值 吻合等级

技术指标 自然频率 灵敏度 失真 直流电阻(或阻抗) 绝缘电阻 最大允许倾角

(仅陆用型)

10.8.2产品鉴定和质量监督审查测试结果评价要素

产品鉴定和质量监督审查测试结果评价要素见表19、表20。 表19电磁式检波器新产品鉴定或质量监督审查测试结果评价表

参数类型

项目名称 产品设计 实际测试结果 参数一致性 温度特性

备注 标称值 吻合

等级 测试值 吻合

等级 测试值 吻合

等级 测试值 吻合

等级

综合响应

特性 可分辨最低频率 响应频带 动态范围 响应衰减时间 可识别最小震动 正交分量互感度 相位延迟

技术指标 自然频率 灵敏度 阻尼系数 通带失真 直流电阻(或阻抗) 假频 最大允许倾角 绝缘电阻

物理特性 工作温度范围 防水能力 抗拉强度 跌落次数 插头拔插次数 质量 密度 惯性体质量一致性 惯性体位移一致性

抗电磁干扰特性 共模抑制比 工频干扰敏感度 电路噪声隔离度

(仅限节点检波器) 产品设计参数未提供标称值的项不做标称值吻合等级评价。质量监督审查时可不做此项。

仅适用阻尼系数和灵敏度。 表20压电式检波器新产品鉴定或质量监督审查测试结果评价表

参数类型

项目名称 产品设计 实际测试结果 参数一致性

备注 标称值 吻合

等级 测试值 吻合

等级 测试值 吻合

等级

综合响应

特性 可分辨最低频率 动态范围 响应衰减时间 可识别最小震动(压力变化) 相位延迟

技术指标 自然频率 灵敏度 失真 通带失真 直流电阻(或阻抗) 绝缘电阻 最大允许倾角(仅陆用型)

物理特性 工作温度范围 最大工作水深(仅水用型) 抗拉强度 抗冲击能力 插头拔插次数 质量 密度 产品设计参数未提供标称值的项不做标称值吻合等级评价。质量监督审查时可不做此项。

10.8.3评价报告格式

评价报告格式参见附录B。

SY/T 7659—2022

附录A

(规范性)

性能指标计算根式

A.1可分辨最低频率的计算

可分辨最低频率的计算步骤如下：

a) 读取可分辨最低频率的测试数据并进行快速傅里叶变换;

b)对步骤a) 的计算结果进行幅值还原计算;

c) 设f为频率点，f=0.1Hz,0.2Hz,0.4Hz,0.8Hz,…,409.6H z, 则幅值大小不低于2μV中 的 最小振幅A,对应频率点为可分辨最低频率，用f,表示。

A.2动态范围的计算

分别计算检波器最大输出信号有效值A 与可识别最小震动信号有效值(本底噪声)A₀,按公式(A.1)得到测试结果：

DR=20lg(A/A。)……………………………………(A.1)

式中：

DR——检波器动态范围，dB;

Am—检波器最大输出信号有效值，μV;

A。——检波器最小震动信号有效值(检波器本底噪声),μV。

A.3本底噪声的计算

读取测试仪器分别连接检波器、500Ω高精度电阻的采集记录数据，按公式(A.2) 计算得到本底噪声测试结果：

式中：

A₀——检波器本底噪声，V;

…………………………………(A.2) U——测试仪器连接检波器时记录的测试数据样点值，V,F1,2,3,…,N;

U— 测试仪器连接500Ω高精度电阻时记录的测试数据样点值，V, 户1,2,3,…,N;

N——使用的测试数据样点值个数(N≥4096)。

A.4 响应衰减时间的计算

读取测试数据并遍历样点幅值，记录最大幅值对应样点位置P 及幅值首次回归到最小幅值(110%检波器本底噪声)对应的样点位置P, 按公式(A.3) 计算得到响应衰减时间测试结果：

DT=P:T-PmT,……………………………………(A.3)

式中：

DT——响应衰减时间，ms;

SY/T 7659—2022

P——回落到最小值对应的样点序号;

Pm——起跳到最大值对应的样点序号;

T——采样间隔，ms。

A.5可识别最小震动的计算

可识别最小震动的计算步骤如下：

a) 以分段的方式按照公式(A.4) 分别计算测试数据的信噪比：

SNR=MSD …………………………………………(A.4)

式中：

SNR——测试数据的信噪比;

M——测试数据的平均值，V;

SD——测试数据的标准偏差，V。

b) 选择信噪比计算结果大于1的对应测试数据作为计算样本，按照公式(A.5) 分别计算各样本的有效值：

……………………………………(A.5)

式中：

ARMs—信噪比大于1的测试信号的有效值，V;

U,——计算样本的样点真值，V,=1,2,3,…,N;

N—计算样本个数。

c)从各样本的有效值中选取最小值所对应的位移量为可识别震动的测试结果。

A.6正交分量互感度的计算

正交分量互感度按如下步骤计算：

a)按公式(A.6)计算横向分量有效值Ag:

式中：

A——横向震动测试数据的有效值，V;

U,——计算样本的样点真值，V,=1,2,3,…,N;N——计算样本个数。

b) 按公式(A.7)计算纵向分量有效值Av:

………………………………………(A.6)

………………………………………(A.7) 式中：

A—— 纵向震动测试数据的有效值，V;

U——计算样本的样点真值，V,=1,2,3,…,N;

N——计算样本个数。

c) 按照公式(A.8) 计算得到正交互感度OS:

OS=20lg(A/A)………………………………………(A.8)

式中：

OS——正交互感度;

A—— 横向震动测试数据的有效值，V;

A,——纵向震动测试数据的有效值，V。

A.7相位延迟的计算

读取测试数据并遍历样点幅值，记录最大幅值对应样点位置P, 按公式 (A.9) 计算得到相位延迟DT:

DT=PT,…………………………………………(A.9)

式中：

DT——相位延迟，ms;

Pm—最大幅值对应样点位置;

T₅——采样间隔，ms。

A.8自然频率、阻尼系数、灵敏度的计算

A.8.1 自然频率

检波器自然频率6的计算见公式(A.10);

o=2T√1-D²……………………………………

式中：

f—— 检波器自然频率，Hz;

T——检波器响应信号波形第一个半周期，s;

D——检波器阻尼系数。

A.8.2阻尼系数

检波器阻尼系数的计算见公式(A.11):

…………………………………

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SY/T7659—2022

式中：

D——检波器阻尼系数;

A₁——检波器响应信号波形第一个峰值电压，V;

A₂——检波器响应信号波形第二个峰值电压，V。A.8.3灵敏度

检波器开路灵敏度的计算见公式(A.12):