지진 지반계측용 지오폰 센서

 

지진 지반계측용 지오폰 센서

 

 

영신컨설턴트 (02) 529 8803 2012.12.

 

 

지진 지반계측은 지반의 고유 진동수에 따라 센서선택, 센서민감도, 측정저장 장치, 측정시간이 중요하다.

 

 

지오폰의 구조

 

natural frequency = root ( k spring / m mass ) = 2π / 주기

외부 진동는 코일과 magnet의 상대적 이동되고 이동속도에 따라 전압이 변한다.

 

 

저주파수 아래에서 일정한 Sensitivity	Electrical Sensitivity 자기장에서 코일 이동시 주파수에 대한 전압 측정. 전압은 코일 이동속도에 비례

 

 

저주파수에서 코일의 이동속도에 따라 민감도가 더 작아지고 저주파수에서 와 고주파수에서 민감도가 떨어진다. 측정 주파수에 적절한 센서의 선택이 중요하다.

 

 

 

지오폰의 종류와 민감도

 

3축 (3Dlite) 와 1축 수직1D/V 주파수 범위 1-100Hz, 주기 1초,

 

공급전원 : 10-16 V DC unstabilized 전기소모량 : 12VDC: 8mA (3D), 3mA (1D) 센서 민감도: 400V/m/s 감쇄 : 0.707 크기 : 직경 95mm, 높이65mm 3D (1D: 85 mm dia./55 mm height) 무게 : 1.6kg (1D: 1.2kg) 온도범위 : -15……+60 °C RMS noise @ 1 Hz: < 3 nm/s Dynamic range: 136 dB

 

3축 LE-3D/5s and 1축 LE-1DV/5s 주파수 범위 0.2-50Hz, 주기 5초,

 

 

•. Low noise, low power (3mA per component @ 12VDC) •. Dynamic range > 120 dB

 

LE-3D/5s는 지반의 H/V 측정에서 범위 민감도에서 최적

The accelerometers were in general very poor, and in some cases not sensitive enough. The epissor, which should have been very good, was unstable and therefore very poor at low frequencies. The Le 5sec sensors were the best performing in terms of the frequency range and sensitivity. 가속도계는 저주파수에서 불안정하고 부정확하다.

참고문헌

INFLUENCE OF INSTRUMENTS on H/V SPECTRAL RATIO OF AMBIENT NOISE (SCF-3-01-P, Poster presented at XXVIII ESC General Assembly, Genova, 2002)

 

 

LE-3D/20s 주파수 범위 0.05-50Hz 주기 20초

 

 

 

지오폰의 Self noise 비교 (as determined by Prof. E. Wielandt)

USGS High and Low Noise Mo

 

 

 

주기 주파수별 종류

 

 

 

 

 

지오폰별 고유 주파수 (eigen frequency ω)