TSSC 2-2024 超导重力仪通 用技术规范

Superconductinggravimeter—Generaltechn2024-04-07发布中国地震学会发布 1 1 1 2 5 8 大学（武汉）、中国地震局地球物理研究所、湖北省地震局、中国地震局第二监超导重力仪是一种利用超导磁悬浮技术来测量重力加速度随时间变化的相对重力测量仪器，是迄超导重力仪通用技术规范本文件适用于超导重力仪的研发、设计、生产、测试、评估GB7401.6－2005家用和类似用途电器的安全第1部分：通DB/T7－2003地震台站建设规范重力台站DB/T23－2007地震观测仪器进网技术要求重力仪超导重力仪superconductinggravim重力仪格值scalevalueofgravitymeter用于将重力仪的示值转换为重力加速度值的系数，反映的是重力仪示值与被测重力值之间的比例仪器漂移instrumentaldrift 4技术要求4.1使用条件4.1.1工作环境DB/T7－2003的要求。室内环境应满足4℃~37℃4.2性能指标4.2.1仪器格值4.2.2测程4.2.3分辨力、重复度4.2.4漂移、噪声水平4.2.5数据采样率4.2.6长期稳定性在保持观测资料的分辨力、重复度、漂移率等参数符合要求的前提下，仪器应能连续运行6个月以4.2.7时钟精度内部时钟与授时源标准时间同步的时间间隔应小于24小时，时间同步偏差应小于0.2ms。4.2.8控温装置敏感探头控温分辨力应优于2控温区域温度变化的绝对值应不大于±10μK。4.2.9仪器功耗、重量和外形尺寸4.2.10通信接口4.2.11包装与运输条件在野外运输情况下，外部环境温度应满足-20℃~+50℃。在野外运输情况下，瞬间颠簸幅度不应大于±200mm。4.3功能要求4.3.2网络通信与监控4.3.3时钟系统校对宜通过全球卫星导航定位系统接收机和时间网络服务器自动校时，或通过时间服务器及人工指令4.3.4人机交互54.3.5掉电保护在关机和掉电状态下，应保持仪器的设置参数、时钟信息和重力数据不丢4.3.6液氦损耗4.4.3漏电电流仪器交流变压器的次级对机壳的漏电峰值应不大于4.4.4安全性能实验应按GB/T6587－2012之5.8所示安全试验方法，对被测仪器基本安全性能进行测试5.1格值标定5.2测程检测b)调整测程调节装置，使仪器的输出增加，记录仪器的最高电压输出值。c)再调整测程调节装置，使仪器的输出减少，记录∆不小于表3给出的测程范围即为合格。5.3分辨力检测检测时间宜在大潮期间、固体潮变化速率快a)调整超导重力仪的采样频率，使其每1分钟输出一个检测记录值。b)检测记录值与对应的检测时刻构成1个数5.4重复度检测检测超导重力仪在短时断电、反馈或测微等停止工作仪器提供相近示值的能力。重力仪重复度用检测示值的标准7c)将观测值乘以对应的仪器格值，转换成重力变化值。d)经固体潮改正后得到，重复度标准差σ按式(2)计算。5.5漂移的标定超导重力仪的漂移可采用绝对重力标定方法或者理论潮汐标定方法进行标标定场地标定设备标定过程不少于3个月，每期标定观测的时间跨度不少于2天，每小时绝对重力观测的组数不小于50组。）；1标定场地标定时间标定过程超导重力仪标定观测期间连续稳定，数据无间断，且附近无大地震等重大影响观测结果的事件发a)将观测数据降采样为1分钟或者1小时采样数b)利用海潮模型获取观测站附近的海潮负荷响应，从观测数据中扣除海潮负荷的影响。c)去除观测数据中的尖峰、突跳、间断、地震等干扰信号。称趋势项）和潮汐信号三个部分，其中线性漂移项即为仪器的漂5.6噪声水平检测a)以相同的采样率，将标定好的超导重力仪与待检测的超导重力仪并址观测，观测时间不少于4b)采用相关分析法进行评估，扣除共模的地面振动噪声，从而获得仪器的噪声水平。具5.7功能测试5.9环境适应性实验应按照GB/T6587－2012之5.9规定的实验超导重力仪应进行出厂检验和型式检验，检验项目见性能指标★★★★★★★★★★★★○★4.2.5○★○★○★★★★★★★★★★★★★○★6.2.1每台超导重力仪必须按出厂检验项目进行检验，检验6.3.1有下列情况之一时，应进行型——新产品或老产品转厂生产的试制定型鉴定；——正式生产后如结构、材料、工艺有较大改变，可能影响产品性能时；6.3.2检验样机应按不低于该批次出厂检验合格超导重力仪的25%抽样，且抽6.3.4如发现一台不合格时，宜对该批超导重力仪再不合格项目及相关项目进行复检，如仍有一台A.1标定场地A.2标定时间A.3标定设备力仪的短期灵敏度应优于5.0×10-7m·s-2/Hz1/2。A.4标定观测过程b)待绝对重力仪装调完成后，与超导重力仪进行同步同址测量，记录5天以上的绝对重力数据。仪器同步计数，相同时刻的输出构成坐标系中1个数据点。有效观测数据点不少于80测量期间，至少每12小时对仪器状态进行一次检查，确保仪器状态A.5数据处理过程二乘低通滤波(加窗，截止频率为0.0041667Hz)去除信b）依据绝对重力仪各数据点的测量时间，选取与之时间j组数；3=3−(3+)……⋮=−(+)}使所有数据点拟合残余误差vi的加权平方和∑1最小，拟合得到的即为格值因子。xi超导重力仪输出电压；A.6合格性判定原则格值因子拟合残差的标准差不大于0.001A.7复校时间间隔B.1使用两台仪器同步记录数据计算仪器为1()和2()的互功率谱密度。假设各仪器的|1()|2|2()|2B.2使用三台仪器同步记录数据计算仪器=⋅∗=∗…………引潮位()导致的地表（=）重力变化与潮汐因()的球谐展开形式为 对于一个弹性、各向同性、非自转、球对称（SNREI）地球而言，地表重力潮汐解算公式（C2）的关键是计算天体的天顶距，可根据天体参数用直森全调和展开法将这些天体参数进行转化，此时引潮位的展开,,,,,6个天文参数的系数；经，为经度，其他天文参数可按下式计算(−2000)×365+++0.5+=3(−2000)×365+++0.5+30=3(3−52)21=22…………ℎ()的傅立叶变换，表达式为：()=ℎ()e−j2π传递函数()和相位传递函数()两部分，即()=()exp[−j()]。当频率为零时，它秒，一般通过施加正弦或阶跃函数的信号激励，通过分析其响应来测定仪器的时间延迟。），√2+2√∗==………j第j段数据；RijX激励函数X的实[4]DB/T21－2007地震观测仪器进[7]陈晓东，孙和平，张为民，郝兴华.用绝对重力仪测定超导[8]