Der elektronische Dreikomponentenseismograph EDS 1 Theorie, Aufbau und Wirkungsweise von Christian Teupser, Erhard Unterreitmeier

Vorwort
Zusammenfassung
1. Einleitung
2. Konstruktionsprinzip des mechanischen Empfängers
3. Theorie des mechanischen Empfängers mit schräggestelltem Gehänge
3.1. Kinematik
3.2. Dynamik
3.3. Das Moment der konservativen Kräfte
3.4. Die Neigungswinkel der Blattfedern
3.5. Die Differentialgleichung des mechanischen Empfängers bei elektronischer Rückkopplung
3.6. Die stabilisierende Wirkung der Rückkopplung
3.7. Die Kompensation von Gleichgewichtsstörungen
4. Das Magnetsystem
4.1. Berechnung des Magnetsystems
4.2. Prüfung des Magnetsystems
5. Die Schraubenfeder
5.1. Berechnung der Schraubenfeder
5.2. Prüfung der Schraubenfeder
6. Prüfung des mechanischen Empfängers
6.1. Das Gehänge
6.2. Einflüsse auf die Eigenperiode des mechanischen Empfängers
6.3. Schütteltischversuche
7. Zur Theorie der Rückkopplung
7.1. Der Einfluß eines stabilisierenden Tiefpasses
7.2. Die Hochpässe zur Erzeugung einer verrückungsproportionalen Charakteristik
7.3. Der Hochpaß zur Erzeugung einer geschwindigkeitsproportionalen Charakteristik
8. Forderungen an die elektronische Meßwerterfassung
9. Die Realisierung der elektronischen Meßwerterfassung
9.1. Das Prinzip der Signalwandlung
9.2. Der Aufbau des Wandlerbausteins
9.3. Linearisierung und f(Do) -Überprüfung
10. Die Signalaufbereitung im EDS 1
10.1. Signalfluß und Filterstruktur
10.2. Der Aufbau der Signalfilter
11. Die Einrichtungen zur Parameterstabilisierung und -korrektur
11.1. Die integrale Rückführung
11.2. Die automatische Korrektur größerer Nullpunktabweichungen
11.3. Die Korrektur von Eigenperiode und Gleichgewichtslage durch Handbetrieb
12. Einweisung in die Bedienung des EDS 1
13. Installation und Erprobung
14. Die Fernübertragungsendstelle
15. Applikation und Ausbau des EDS-1-Systems
16. Beispiele von EDS-1-Registrierungen
Parameterübersicht
Formelzeichenzusammenstellung
Literatur

Das EDS-1-System ist ein homogener Dreikomponentensatz aus drei geneigten Vertikalseismographen, dessen Theorie ausführlich behandelt wird. Die mechanischen Empfänger haben eine seismische Masse von 800 g, eine reduzierte Pendellänge von 14 cm und eine von 5 s bis 15 s einstellbare Eigenperiode. Die Meßwertwandlung erfolgt über einen kapazitiven Geber mit Frequenzmodulation. Es werden Verschiebungen von 10 nm bis 1 mm erfaßt. Die seismischen Signale werden im Bereich von 0,2 s bis 2 s (Schmalbandbetrieb) und von 0,2 s bis 400 s (Breitbandbetrieb) ausgefiltert. Das Seismographensystem ist über eine Tiefpaß-Rückführung stabilisiert. Zur Formung der Charakteristiken können weitere Rückführungsnetzwerke vom Anwender eingebaut werden. Die Frequenzmodulation im Wandler erlaubt eine Fernübertragung der Signale.

The EDS 1 is a homogeneous triaxial seismograph system of three inclined components. Its theory is dealt with in detail. The mechanical receivers have a seismic mass of 800 g, a reduced pendulum length of 14 cm and a period adjustable from 5 to 15 s. Signal conversion is carried out by a capacitance transducer with frequency modulation. Displacements from 10 nm to 1 mm are detectable. Seismic signals are filtered out in the ranges 0.2 - 2 s (narrow-band operation) and 0.2 - 400 s (broad-band operation). Low-pass filter feedback is used for long-time stabilization of the zero position of the boom. In order to modify the transfer function the user can build in additional feedback-loops. The frequency modulation enables the telemetering of signals.

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