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摘要
文章综述了钻孔体应变仪的发展历程，针对体应变仪目前存在的稳定性和带宽不足、标定精度低等问题，创新与改进液压传感器、控制电路、标定方法等技术，研制出TY-2B型钻孔体积应变仪。改进的液压传感器提高了仪器精度，缩小了仪器体积；改善了控制电路，提高了仪器采样率、带宽及稳定性；创新的压电陶瓷标定技术提高了监测数据可靠性。测试结果表明改进型的TY-2B型体应变仪功耗低，小于3 W；长期稳定性好；灵敏度高，分辨率达到10-11ε；高频特性和低频特性好，采样率10～100Hz，可采集完整地震应变波波形，固体潮波形清晰稳定；体积小重量轻，外径缩小至Φ89 mm，适用于Φ100 mm钻孔，长度1300 mm，重量45 kg，运输和安装方便。经室内检验、野外台站15年的测试，获取了良好的监测数据，体现了高灵敏的映震能力，龙门山北段体应变台站对2010年玉树地震及2023年土耳其地震的观测响应表明TY系列高精度体应变仪不仅是静态应变仪，还是宽频应变地震仪，具有动-静态标定能力，且相对于摆式地震仪有着极宽响应频带的独特优势，既可以观测地壳长期缓慢变形及其积累的特征，还可观测地壳破裂变形的瞬态细微特征。汶川地震以来青川—汉中地区体应变台站及2021年以来广州台站获取的监测曲线长期变化趋势与地震、构造地质等资料所反映的区域地质特征相符，表明TY-2B型体应变仪可在地球动力学研究、地质灾害预测预警等领域推广使用。
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单位中国地质大学（武汉）; 中国地质科学院地质力学研究所; 北京科技大学
