地震勘探法是获取地球内部构造信息的常用方法,随着勘探深度的不断加大,要求地震检波器应具有优异的低频信号探测能力。以分子-电子感应技术为基础发展起来的电化学检波器是一种新型的地震检波器,近些年来在低频信号探测领域中得到了广泛应用。电化学检波器采用液态的电解液作为惯性质量体,在外部振动信号的激励下,反应腔内部电解液由于惯性作用而发生流动,导致敏感芯体电极处的离子浓度分布发生变化,进而引起输出电流的变化,通过测量输出的电流即可实现对外部振动信号的检测。相对于传统机电类地震检波器具有体积小、抗冲击性强、灵敏度高、低频特性好等优点。但在实际应用中,电化学检波器的工作温度受限于反应腔内部电解液的沸点与凝固点,且溶液粘度和离子扩散系数随温度呈指数性变化。当环境温度变化较大时,电化学检波器的性能参数将会发生改变,从而影响采集数据质量的可靠性。研究电化学检波器的输出特性随温度变化的规律,对电化学检波器的实际应用具有重要的参考价值。本文通过仿真与实验相结合的方法,研究了温度变化对电化学检波器的性能影响特性,主要研究内容包括以下几个方面:(1)根据电化学检波器的结构及工作原理,建立了其敏感芯体的多物理场理论模型,以此为基础应用COMSOL Multiphysics仿真软件建立了电化学检波器反应腔敏感芯体的仿真模型,通过仿真分析的方法研究了温度变化对电化学检波器输出灵敏度的影响。(2)为实际测量电化学检波器的温度特性,需要改变电化学检波器的工作环境温度,并实现温度的恒温可控。本文根据实际测试需求,设计了具有控温功能的小型温度控制系统,系统能够实现7~60℃的控温范围,控温精度可达±0.3℃。(3)应用吉林大学超低频振动校准系统与所设计的温度控制系统,对电化学检波器的温度特性进行了实际测量,给出了所测电化学检波器的灵敏度温度特性曲线,并与传统动圈式检波器的温度特性进行了对比分析。通过实验数据具体分析了温度对所测电化学检波器灵敏度及幅频特性的影响,并以实验数据为基础建立了所测电化学检波器的温度漂移模型,给出了其输出灵敏度的温度补偿公式。所测电化学检波器的灵敏度漂移幅度,在应用补偿公式进行数据修正后明显减小,在不同温度下的通频带灵敏度变化率最大不超过7%。