專利名稱：一種地震震前報(bào)警儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于地震防災(zāi)監(jiān)控測量技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種地震震前報(bào)警儀。
背景技術(shù)：
地震的危害是人類面臨的巨大挑戰(zhàn)，尤其是近期我國的5. 12汶川大地震及日本東北的特大地震所造成的前所未有的災(zāi)難更是讓人類感到恐怖，而且今后不知何時(shí)何地還會隨時(shí)發(fā)生什么樣的地震誰也難以預(yù)料，因此研究地震發(fā)生前的預(yù)報(bào)報(bào)警方法及儀器設(shè)備是人類的當(dāng)務(wù)之急，是非常必要的。地震是地殼板塊運(yùn)動(dòng)造成的，絕大多數(shù)造成危害災(zāi)難的地震一般發(fā)生在地殼的淺表層數(shù)公里至數(shù)十公里的地下，其具有很強(qiáng)烈的破壞性，為了預(yù)防和避免或盡量減少這種災(zāi)難造成的破壞性，對于地震震前或初期的檢測十分必要，可以提前做好疏散避險(xiǎn)的工作準(zhǔn)備，為此，人們做了大量的觀察和研究，有研究動(dòng)物的異常行為、有研究地磁場的變化、有研究地震波、有研究空間粒子等等。但這些研究對于地震的報(bào)警僅僅是震后地震強(qiáng)度和震源位置的報(bào)告，只能是亡羊補(bǔ)牢，幾乎不可能在地震發(fā)生前進(jìn)行預(yù)報(bào)報(bào)警，沒有起到震前預(yù)警的作用。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型目的是提供一種地震震前報(bào)警儀，達(dá)到能夠在地震發(fā)生前對人們起到預(yù)警的目的，從而避免或減少地震災(zāi)害。為達(dá)上述目的，本實(shí)用新型提供了一種地震震前報(bào)警儀，包括地磁變化感應(yīng)接收儀，其特殊之處在于，地磁變化感應(yīng)接收儀包括第一殼體、設(shè)置在該第一殼體內(nèi)的角度盤、 通過轉(zhuǎn)軸固定在該角度盤上的磁極感應(yīng)指針及與該轉(zhuǎn)軸聯(lián)接的第一測角儀。上述其還包括重力場變化感應(yīng)接收儀，該重力場變化感應(yīng)接收儀包括第二殼體、 設(shè)置在第二殼體內(nèi)的萬向節(jié)及設(shè)置在該萬向節(jié)下方的重力擺，該萬向節(jié)的各個(gè)節(jié)點(diǎn)上均聯(lián)接有一第二測角儀，該重力擺包括擺桿和擺錘，擺錘通過該擺桿與萬向節(jié)連接；地磁變化感應(yīng)接收儀設(shè)置在擺錘內(nèi)。上述第一測角儀或第二測角儀都是光電測角儀。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是本實(shí)用新型提供的地震震前報(bào)警儀，基于對地殼板塊運(yùn)動(dòng)會引起地磁場和重力場的變化而設(shè)計(jì)的，能夠?qū)崟r(shí)檢測地磁場和重力場的短時(shí)間內(nèi)的變化，具有很好的同步性和靈敏性，而且其構(gòu)成部件少，組成結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，易于實(shí)現(xiàn)和
大量應(yīng)用。
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明

圖1是地磁變化感應(yīng)接收儀的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是地磁變化感應(yīng)接收儀檢測到地磁變化后磁極感應(yīng)指針產(chǎn)生位移角示意圖；[0012]圖3是重力場變化感應(yīng)接收儀的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是地殼運(yùn)動(dòng)后重力場變化感應(yīng)接收儀的萬向節(jié)發(fā)生位移角的示意圖；圖5是地震震前報(bào)警儀應(yīng)用示意圖；圖6是地震震前報(bào)警儀陣列布置示意圖。附圖標(biāo)記說明1-第一殼體；2-角度盤；3-轉(zhuǎn)軸；4-磁極感應(yīng)指針；5-第一測角儀；6-萬向節(jié)；7-第二殼體；8-重力擺；9-擺桿；10-擺錘；11-地震震前報(bào)警儀；12-地面； 13-電源；14-信號放大處理器；15-中央處理器。
具體實(shí)施方式
本實(shí)施例的構(gòu)建原理是基于在地球上任何部位、任何地點(diǎn)的地磁場永遠(yuǎn)只有一個(gè)方向，就是指向地球的兩極即南北方向同樣地球上任何部位、任何地點(diǎn)的重力場只有一個(gè)方向就是指向地心，這兩點(diǎn)在任何時(shí)候都是永恒的。世界上所發(fā)生的所有地震不論強(qiáng)度大小相對巨大的地球都是一個(gè)局部的極小地殼運(yùn)動(dòng)，地震發(fā)生前首先是地球上局部的地殼發(fā)生不同速度和強(qiáng)度的運(yùn)動(dòng)，當(dāng)局部地殼的運(yùn)動(dòng)達(dá)到臨界點(diǎn)時(shí)即將就要發(fā)生地震。局部地殼的不同速度和強(qiáng)度的運(yùn)動(dòng)到達(dá)發(fā)生地震的臨界點(diǎn)前有一個(gè)時(shí)間過程，這個(gè)過程或長或短，反映出來地殼運(yùn)動(dòng)速度的快慢，間接的反映出當(dāng)?shù)氐卣鸬膹?qiáng)弱。這個(gè)時(shí)間過程非常重要，只有在這個(gè)時(shí)間段及時(shí)的預(yù)報(bào)地殼運(yùn)動(dòng)的速度等信息就能在地震發(fā)生前進(jìn)行預(yù)報(bào)。局部地殼的不同運(yùn)動(dòng)最顯著的特點(diǎn)就是導(dǎo)致局部地磁場和重力場相對地球整體的磁場和重力場的變化。震前預(yù)報(bào)報(bào)警儀(系統(tǒng))就是根據(jù)地震發(fā)生前地殼運(yùn)動(dòng)變化導(dǎo)致局部地磁場變化和地勢場變化等等的信號變化，在地震發(fā)生的臨界點(diǎn)前感應(yīng)接收變化信號并加以處理進(jìn)行及時(shí)的預(yù)報(bào)和報(bào)警。因此震前預(yù)報(bào)報(bào)警儀主要有如下幾部分組成為了能檢測地震前地球磁場的變化，本實(shí)施例特提供了如圖1所示的地磁變化感應(yīng)接收儀，其包括第一殼體1、設(shè)置在第一殼體1內(nèi)的角度盤2、轉(zhuǎn)軸3、磁極感應(yīng)指針4、第一測角儀5、萬向節(jié)6、第二殼體7、重力擺8、擺桿9、擺錘10、地震震前報(bào)警儀11、地面12、 電源13、信號放大處理器14、中央處理器15。第一殼體1內(nèi)的角度盤2 (羅盤)、通過轉(zhuǎn)軸3固定在該角度盤2 (羅盤)上的磁極感應(yīng)指針4 (永磁體指針)及與該轉(zhuǎn)軸3聯(lián)接的光電第一測角儀5。如此一來，當(dāng)?shù)卮艌霭l(fā)生變化時(shí)，也即地殼板塊發(fā)生了運(yùn)動(dòng)，就會帶動(dòng)地磁變化感應(yīng)接收儀的第一殼體1運(yùn)動(dòng)，第一殼體1就會產(chǎn)生相對于磁極感應(yīng)指針(永磁體指針)4的位移(如圖2所示)，由于角度盤 (羅盤)2是固定在第一殼體1上的，則磁極感應(yīng)指針(永磁體指針)4就會在角度盤(羅盤)2 上產(chǎn)生一個(gè)位移角(圖2所示)，通過光電第一測角儀5測量該位移角及角速度的大小，就能反映地殼運(yùn)動(dòng)的劇烈程度。其中圖1所示為地殼靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)的磁感應(yīng)示意圖，也即未發(fā)生地殼運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)， 或者是不會發(fā)生地震的狀態(tài)，磁極感應(yīng)指針(永磁體指針)4和地磁場的方向是一致的，羅盤上的夾角為零或始角為某個(gè)不變的值(M=0)。即將要發(fā)生地震時(shí)，如圖2所示，地殼的運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)儀器的第一殼體1運(yùn)動(dòng)，由于永磁體具有定軸性(永磁體的n-s極始終和地球的n-s極保持一致)，儀器第一殼體1的運(yùn)動(dòng)就和磁極感應(yīng)指針(永磁體指針)4產(chǎn)生相對的位移，角度盤(羅盤)2上的夾角將為某個(gè)值 (M>0)，這個(gè)夾角的大小及角速度就可反映地殼運(yùn)動(dòng)的劇烈程度，也就反映地震的強(qiáng)度。角量是由光電第一測角儀5進(jìn)行測量的。同時(shí)為了能檢測地殼運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的重力場的變化，本實(shí)施例提供了如圖3所示的重力場變化感應(yīng)接收儀，該重力場變化感應(yīng)接收儀包括第二殼體7、設(shè)置在第二殼體7內(nèi)的萬向節(jié)6及設(shè)置在該萬向節(jié)6下方的重力擺8，該萬向節(jié)6的各個(gè)節(jié)點(diǎn)上均聯(lián)接有一光電測角儀，該重力擺8包括擺桿9和擺錘10，擺錘10通過該擺桿9與萬向節(jié)6連接；地磁變化感應(yīng)接收儀設(shè)置在擺錘10內(nèi)，可以增加擺錘10的重量，且能節(jié)省空間，使得整個(gè)地震預(yù)警儀的體積較小，更重要的是在重力的作用下，能夠始終保持磁場變化感應(yīng)接收儀在任何情況下保持水平狀態(tài)，這是十分必要的條件。該重力場變化感應(yīng)接收儀的工作原理是當(dāng)?shù)貧み\(yùn)動(dòng)時(shí)便會帶動(dòng)第二殼體7運(yùn)動(dòng)，而重力擺8的重力指向始終是指向地心，當(dāng)?shù)诙んw7隨地殼一起運(yùn)動(dòng)時(shí)，萬向節(jié)6便會在重力擺8的作用下相對于第二殼體7發(fā)生運(yùn)動(dòng)，此時(shí)，聯(lián)接在萬向節(jié)6的各個(gè)節(jié)點(diǎn)上的測角儀變測出各個(gè)節(jié)點(diǎn)的角度a(如圖4所示)和角速度，如此便可反映地殼的運(yùn)動(dòng)狀況， 進(jìn)而確定當(dāng)?shù)厥欠窦磳l(fā)生地震，達(dá)到震前預(yù)警的作用，最大限度地減少人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。圖5和圖6所示分別為地震震前報(bào)警儀11的單獨(dú)應(yīng)用和陣列應(yīng)用示意圖，不管是單獨(dú)應(yīng)用還是陣列應(yīng)用，地震震前報(bào)警儀11都要安裝在如圖5所示的地下若干米，而地震震前報(bào)警儀11所需的能量及信號處理系統(tǒng)均設(shè)置在地面12上即可，如電源13、信號放大處理器14和中央處理器15等均設(shè)置在地面控制室，只需要通過數(shù)據(jù)線或電源線15和地震震前報(bào)警儀11聯(lián)系即可。在將地震預(yù)警儀組成陣列應(yīng)用時(shí)，根據(jù)具體情況，根據(jù)國家總的地質(zhì)結(jié)構(gòu)在不同的地質(zhì)板塊上安裝地震預(yù)警儀，再將每一個(gè)獨(dú)立的地震預(yù)警儀采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行放大、處理和接收，并發(fā)送至中央處理器即可進(jìn)行震前預(yù)警。圖6是系統(tǒng)工作示意圖即地震震前報(bào)警儀11的陣列應(yīng)用示意圖，該系統(tǒng)由若干個(gè)單獨(dú)地震震前報(bào)警儀11組成巨大的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，獨(dú)立的地震震前報(bào)警儀11的安裝位置是根據(jù)具體的情況確定的，可以根據(jù)國家總的地質(zhì)結(jié)構(gòu)在不同的地面12上安裝，也可以在人口集聚的地區(qū)、各個(gè)城市、國家的重要設(shè)施(三峽大壩、核設(shè)施等等)的四面八方安裝，把每一個(gè)獨(dú)立的地震震前報(bào)警儀11采集的當(dāng)?shù)氐牡貧み\(yùn)動(dòng)的信息進(jìn)行放大、處理、接收并發(fā)送至中央處理系統(tǒng)進(jìn)行處理，根據(jù)中央處理系統(tǒng)的處理結(jié)果確定地震的位置及地震的強(qiáng)度，即可進(jìn)行震前的預(yù)報(bào)報(bào)警，可以讓政府在地震發(fā)生前制定應(yīng)急措施和方案，最大限度的減少人員傷亡和財(cái)產(chǎn)的損失。
權(quán)利要求1.一種地震震前報(bào)警儀，包括地磁變化感應(yīng)接收儀，其特征在于所述地磁變化感應(yīng)接收儀包括第一殼體、設(shè)置在該第一殼體內(nèi)的角度盤、通過轉(zhuǎn)軸固定在該角度盤上的磁極感應(yīng)指針及與該轉(zhuǎn)軸聯(lián)接的第一測角儀。
2.如權(quán)利要求1所述的一種地震震前報(bào)警儀，其特征在于其還包括重力場變化感應(yīng)接收儀，該重力場變化感應(yīng)接收儀包括第二殼體、設(shè)置在第二殼體內(nèi)的萬向節(jié)及設(shè)置在該萬向節(jié)下方的重力擺，該萬向節(jié)的各個(gè)節(jié)點(diǎn)上均聯(lián)接有一第二測角儀，該重力擺包括擺桿和擺錘，所述擺錘通過該擺桿與所述萬向節(jié)連接；所述地磁變化感應(yīng)接收儀設(shè)置在所述擺錘內(nèi)。
3.如權(quán)利要求2所述的一種地震震前報(bào)警儀，其特征在于所述第一測角儀或第二測角儀都是光電測角儀。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種地震震前報(bào)警儀，包括地磁變化感應(yīng)接收儀，該地磁變化感應(yīng)接收儀包括第一殼體、設(shè)置在該殼體內(nèi)的角度轉(zhuǎn)盤、通過轉(zhuǎn)軸固定在該角度轉(zhuǎn)盤上的磁極感應(yīng)指針及與該轉(zhuǎn)軸聯(lián)接的第一測角儀。本實(shí)用新型提供的地震預(yù)警儀，基于對地殼板塊運(yùn)動(dòng)會引起地磁場和重力場的變化而設(shè)計(jì)的，能夠?qū)崟r(shí)檢測地磁場和重力場的短時(shí)間內(nèi)的變化，具有很好的同步性和靈敏性，而且其構(gòu)成部件少，組成結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，易于實(shí)現(xiàn)和大量應(yīng)用。
文檔編號G01V1/00GK202159145SQ20112021545
公開日2012年3月7日 申請日期2011年6月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月23日
發(fā)明者江西林 申請人:江西林