1.1. SM98-24B淺層地震儀工作原理
在地面產(chǎn)生一瞬時沖擊力，產(chǎn)生一定頻率范圍的瑞雷波，不同頻率的瑞雷波疊加在一起，以脈沖的形式向前傳播。在地面上沿波的傳播方向，以一定的道間距設(shè)置檢波器，就可以檢測到瑞雷波的傳播過程，經(jīng)過對瑞雷波信號進行頻譜分析、相位譜分析，把各個頻率的瑞雷波分離出來，從而得到一條VR——f曲線（即頻散曲線）或VR——λR曲線。VR——f曲線或VR——λR曲線的變化規(guī)律與地下地質(zhì)條件有著內(nèi)在聯(lián)系，通過對頻散曲線的反演解釋，可得到地下不同深度范圍內(nèi)的瑞雷波傳播速度VR和某一深度范圍內(nèi)的地質(zhì)構(gòu)造情況，從而對場地或巖土的物理性質(zhì)做出評價。
SM98-24B淺層地震儀是一套24通道高分辨率、數(shù)字化的瑞雷波勘探儀器，具有分時采樣、迭加、濾波、信號增強、抑制噪聲及現(xiàn)場實時顯示實測波形等功能。
淺層地震儀電路原理框圖如圖所示，其基本組成有以下6個部分（其中微機為配套設(shè)備）：濾波放大部分；多路電子轉(zhuǎn)換開關(guān)；A／D轉(zhuǎn)換器；邏輯控制器；微機控制系統(tǒng)及其屏幕顯示部分；內(nèi)部檢測電路（未列入框圖）。
電路原理框圖
淺層地震儀的工作過程如下：在地面敲擊震板，產(chǎn)生沿地層傳播的瑞雷波，檢波器接收瑞雷波的信號并轉(zhuǎn)換成電信號，然后傳輸?shù)絻x器的前置放大和濾波部分，*行可變增益的放大以達(dá)到足夠的信噪比，再進行各種濾波（高低通、諧波抑制等），并由多路電子轉(zhuǎn)換開關(guān)將兩道并行的已放大的模擬信號進行采樣保持，變?yōu)橐宦反械碾x散脈沖信號，此脈沖信號被放大到模／數(shù)轉(zhuǎn)換器要求的幅度范圍內(nèi)，經(jīng)高速逐次逼近式A／D轉(zhuǎn)換器進行量化（數(shù)字化），轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的數(shù)字信號，這些信號由微機統(tǒng)一控制，經(jīng)邏輯控制電路實現(xiàn)各種功能的選擇與控制，將數(shù)字化后的數(shù)據(jù)按規(guī)定格式存入微機硬盤內(nèi)，同時原始波形曲線以及分析和處理后的結(jié)果在微機顯示屏上進行顯示，結(jié)果還可由打印機打印出來。
SM98-24B淺層地震儀主要由主機、4.5Hz檢波器、連接電纜、觸發(fā)電纜、觸發(fā)檢波器及振板等組成。
主機各按鈕功能：
主機電源：打開主機電源，上方指示燈亮起；進入WIN98操作系統(tǒng)。
信號電纜插口：檢波器接收到的信號通過電纜從該孔傳入儀器進行處理。
觸發(fā)檢波器插口。
觸發(fā)檢波器靈敏度調(diào)節(jié)。
USB口：U盤插口；連接其它計算機。
外接鍵盤插口
充電插口：用于對主機充電。
保險管。
1.2.應(yīng)用范圍
SM98-24B淺層地震儀用于工程地質(zhì)勘查主要解決以下地質(zhì)問題：
1. 地層的劃分
不同的地層一般具有可分辨的波速差異，傳播速度的大小直接反映了地層的“軟”“硬”程度。因此，可以對地層進行劃分，并確定地基的持力層。
地層中的低速帶反映了地下賦存的軟弱夾層，其對建筑物易造成危害，瑞雷波勘探可劃分出軟弱層的埋深及范圍。
2. 地基加固處理效果評價
3. 巖土的物理力學(xué)參數(shù)原位測試
4. 地下空洞及掩埋物探測
5. 混凝土路面質(zhì)量檢測
6. 飽和砂土層的液化判別
其他方法應(yīng)用：
地震折，反射勘探
樁基檢測
縱橫波速測井
地震映像
SM98-24B淺層地震儀主機技術(shù)指標(biāo)
通道數(shù)：1至24道可選；
采樣間隔：0.005ms－10ms；
采樣點數(shù)：512－32768；
各道時間一致性：≤0.1ms；
各道振幅一致性：<3%；
頻率范圍：4－10000Hz；
前放增益：LOW、HIGH；
A/D轉(zhuǎn)換精度：真14位；
輸入阻抗：≤10kΩ；
觸發(fā)方式：脈沖、通斷；
延時：0－8000ms可選。
主機整體指標(biāo)
適用環(huán)境：-20℃—40℃；
電源：12V蓄電池，充電器輸入電壓220V±10%；
功耗：約3.6W；
檢波器主要技術(shù)指標(biāo)
固有頻率：4.5Hz；靈敏度：270V/m/s。
瑞雷波儀方法技術(shù)
瑞雷波系統(tǒng)利用在一個波長深度范圍內(nèi)傳播的瑞雷波來進行測試。隨深度變化的地層中，彈性波以不同波速傳播，而波速又取決于頻率或波長，因此不同頻率（或波長）的瑞雷波就在不同深度傳播。
SM98-24B淺層地震儀分為穩(wěn)態(tài)瑞雷波法和瞬態(tài)瑞雷波法。
穩(wěn)態(tài)法由穩(wěn)態(tài)信號激振器激發(fā)出不同頻率表面波，形成頻散曲線（速度頻率或波長），可以得出剪切波速度和各種彈性模量。在土壤中測深100米，在巖層能達(dá)到200米。穩(wěn)態(tài)瑞雷波法勘探的優(yōu)點在于具有較大的抗干擾力，高效的信號采集。
瞬態(tài)法由人工瞬時激發(fā)出瑞雷波信號，通過頻譜分析，計算出各頻率的波速，并形成頻散曲線，達(dá)到勘測的目的。在土壤中測深50米，在巖層能達(dá)到100米。瞬態(tài)法的優(yōu)點在于輕便、高效率。
SM98-24B淺層地震儀在無需提供鉆孔條件下，就能夠得到100m深度內(nèi)的面波頻散剖面。該儀器提供即時數(shù)據(jù)處理功能，在測試過程中既可查看波速深度剖面，操作員在移到下個工作站前可對數(shù)據(jù)進行質(zhì)量評估。
SM98-24B淺層地震儀具有以下特點：
抗干擾性，在城市內(nèi)進行物探*重要的是要具有較強的抗力，穩(wěn)態(tài)法瑞雷波勘探，由于激振系統(tǒng)激發(fā)出的瑞雷波信號具有可操控性，由此這種方法具有較強的抗干抗性。
信號采集高效性，通過提高接收儀通道數(shù)量，加長測線長度，加密測線測點數(shù)量，使用多種規(guī)格檢波器，信號數(shù)據(jù)文件多樣點保存，使信號采集時間和周期縮短，達(dá)到信號高效采集的目的。
探測有效深度，提高激發(fā)瑞雷波信號強度，降低激發(fā)瑞雷波信號頻率，使瑞雷波信號影響深度加大，以此達(dá)到工程地質(zhì)勘查要求深度不斷加深的目的。
探測精度，通過加密激發(fā)瑞雷波信號頻率，和加密檢波器間距，達(dá)到提高探測精度的要求。
SM98-24B淺層地震儀配置單
1 SM98-24B淺層地震儀 套 1
2 面波勘探、地震24道折,反射勘探、波速測試，地脈動，樁基檢測
3 設(shè)備配置
4 SM98-24B(通常120米長電纜)24道，采集軟件，嵌入微型計算機、觸摸屏 個 1
5 面波勘探電纜 根 2
6 電纜抽道
7 標(biāo)準(zhǔn)27芯接頭(24道配置需是2個) 個 2
8 隨儀器配套數(shù)據(jù)處理，編輯，報告生成軟件（面波） 套 1
9 地震檢波器 4.5Hz（備用4個） 個 8
10 儀器箱及相關(guān)包裝 套 1
11 產(chǎn)品使用手冊 套 1
