專利名稱：豎直地電場儀及其觀測方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種觀測大地電場的儀器及觀測方法，具體的說通過用豎直地電場儀來測量地震孕育前大地電場變化的一種觀測方法。
背景技術：
目前所用的地電場觀測方法就是20世界80年代中期所使用數(shù)字化地電場儀對大地電場的觀測，由測量電極、測量線路、測量儀器以及數(shù)據(jù)處理部分組成。其觀測裝置系統(tǒng)是按照“多方向、多極距”的觀測方法進行布設。一般測量電極分別以南北、東西、北西進行布局，每個測項都有一長一短兩個測道?，F(xiàn)有的地電場儀觀測的不不足之處是對地震臺站的觀測場地要求比較大，所布電極越多占用的場地就越大，另外最大的缺點就是抗干擾能力比較弱。易受如超高壓輸電系統(tǒng)、軌道交通系統(tǒng)、大型用電設備、類金屬管道系統(tǒng)以及對地表電性結構產(chǎn)生改變的類金屬管線干擾等?！?br>
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明就是針對以上不足提供一種結構簡單、抗干擾能力強、所占觀測場地小的豎直地電場儀，本發(fā)明還提供一種利用該豎直地電場儀的觀測方法。本發(fā)明所采用的技術方案是一種豎直地電場儀，通過打一口觀測井，井口安裝屏蔽環(huán)、觀測井中放置五個不極化電極并通過PCV管進行輔助固定安裝。該五個電極分為標定電極和感應電極。所述的屏蔽環(huán)是安裝在井口附近的一個金屬圓環(huán)，用來屏蔽外界干擾對大地電場的影響。所述的標定電極就是安裝在觀測井下的電極E和電極A。在這兩個電極間輸入一定的電壓檢測感應電極安裝是否合理以及對感應電極進行標定。所述的感應電極就是安裝在井下的電極D、電極C、電極B三個電極，其中電極C作為差分輸入的參考電極。一種利用利用該豎直地電場儀的觀測方法，豎直地電場儀包含五個接地電極，這五個接地電極按一定距離依次豎直埋入觀測井中，把感應過來的電信號送到豎直地電場儀中。其中電極E和電極A作為標定電極，實現(xiàn)對地電場儀的標定，保證儀器正常工作，中間的D、C、B三個電極為感應電極，其中電極C作為差分輸入的參考電極，這三個電極把感應過來的電壓信號通過差分的方式的送到輸入端進行濾波放大。PCV管是用來支撐電極的以便于按規(guī)定的極距進行安裝，屏蔽環(huán)直接與地電場儀信號地相連接是用來屏蔽干擾信號的。感應電極把感應過來的信號接入差分輸入放大模塊，然后再通過標定電極進行標定。采用差分輸入是為了減小感應電極產(chǎn)生的極化電壓對后級電路的影響。本發(fā)明的有益效果是對地震觀測臺站的觀測場地大小要不高；采用電極差分輸入能有效地減去極化電壓對后級電路的影響；電極采用深井豎直安裝能有效避免高壓輸電系統(tǒng)、軌道交通系統(tǒng)、大型用電設備、類金屬管道系統(tǒng)以及對地表電性結構產(chǎn)生改變的類金屬管線干擾和人為干擾等


附圖I中為本發(fā)明的電極布極方式示意圖。I、觀測井2、屏蔽環(huán)3、PVC管4、電極5、信號線6、標定電極7、感應電極差分放大輸入。
具體實施例方式下面結合附圖對本發(fā)明作進一步描述如圖I所示該豎直地電場儀包含五個接地電極4，這五個接地電極按一定距離依 次豎直埋入觀測井中,把感應過來的電信號送到豎直地電場儀中。其中電極E和電極A作為標定電極6，實現(xiàn)對地電場儀的標定，保證儀器正常工作，中間的D、C、B三個電極為感應電極7，其中電極C作為差分輸入的參考電極,這三個電極把感應過來的電壓信號通過差分的方式的送到輸入端進行濾波放大。PCV管3是用來支撐電極的以便于按規(guī)定的極距進行安裝，屏蔽環(huán)2直接與地電場儀信號地相連接是用來屏蔽干擾信號的。感應電極把感應過來的信號接入差分輸入放大模塊，然后再通過標定電極進行標定。采用差分輸入是為了減小感應電極產(chǎn)生的極化電壓對后級電路的影響。
權利要求
1.一種豎直地電場儀，其特征在于把五個電極4垂直按一定距離依次埋在觀測井中I，其中電極E和電極A的作為標定電極，D、C、B三個電極為感應電極，此安裝方式對觀測場地大小基本上沒有要求，屏蔽環(huán)2直接與地電場儀相連接是用來屏蔽干擾信號的。
2.如權利要求I所述的豎直地電場儀，其特征在于標定電極E和A是通過PVC管進行固定然后對其密封安裝連接，最后通入一定的電壓來對感應電極進行標定。
3.如權利要求I所述的豎直地電場儀，其特征在于感應電極D、C和B是通過PVC管進行固定然后對其密封安裝連接，其中感應電極C作為差分輸入的參考電極。感應電極所感應的電壓通過差分可減少極化電壓對后級電路的影響。
4.如權利要求I或2或3或4所述的利用該豎直地電場儀的觀測方法，豎直地電場儀包含五個接地電極，這五個接地電極按一定距離依次豎直埋入觀測井中，把感應過來的電信號送到豎直地電場儀中。其中電極E和電極A作為標定電極，實現(xiàn)對地電場儀的標定，保證儀器正常工作，中間的D、C、B三個電極為感應電極,其中電極C作為差分輸入的參考電 極，這三個電極把感應過來的電壓信號通過差分的方式的送到輸入端進行濾波放大。PCV管是用來支撐電極的以便于按規(guī)定的極距進行安裝，屏蔽環(huán)直接與地電場儀信號地相連接是用來屏蔽干擾信號的。感應電極把感應過來的信號接入差分輸入放大模塊，然后再通過標定電極進行標定。采用差分輸入是為了減小感應電極產(chǎn)生的極化電壓對后級電路的影響。
全文摘要
本發(fā)明公開一種豎直地電場儀及其觀測方法，該豎直地電場儀包含觀測井、屏蔽環(huán)、五個電極、PVC管、信號線標定模塊和差分輸入模塊。其中五個電極按一定距離依次垂直埋入觀測井中，中電極E和電極A作為標定電極，實現(xiàn)對地電場儀的標定，保證儀器正常工作，中間的D、C、B三個電極為感應電極，其中電極C作為差分輸入的參考電極，這三個電極把感應過來的電壓信號通過差分的方式的送到輸入端進行濾波放大。以上采用電極豎直安裝方式、信號標定和差分輸入模式可實現(xiàn)對觀測場地要求小并效避免外界干擾、使后級電路得到正確有效的電壓信號。用PCV管支撐電極便于按規(guī)定的極距進行安裝，屏蔽環(huán)直接與地電場儀相連接是用來屏蔽干擾信號的。
文檔編號G01R29/12GK102841266SQ20111016990
公開日2012年12月26日 申請日期2011年6月23日 優(yōu)先權日2011年6月23日
發(fā)明者丁躍軍, 劉美麗, 鄭文鵬 申請人:鄭州晶微電子科技有限公司