專利名稱：一種彈性滾球式地震波測(cè)量?jī)x的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種地震波測(cè)量?jī)x，具體地說涉及一種利用小球滾動(dòng)和彈簧伸縮實(shí)現(xiàn)對(duì)地震波測(cè)量的儀器。
背景技術(shù)：
地震預(yù)測(cè)歷來就是一個(gè)世界性的難題，最近幾年，地震頻發(fā)使得越來越多的人開始關(guān)注地震預(yù)測(cè)的及時(shí)性及準(zhǔn)確性等問題，如何使普通家庭在地震發(fā)生時(shí)及時(shí)收到警報(bào)并作出相應(yīng)的保護(hù)措施已成為一個(gè)熱點(diǎn)話題。近年來，眾多高校及科研機(jī)構(gòu)相繼推出了一些地震預(yù)測(cè)儀器，但或多或少的都不夠完善。例如，有些科研機(jī)構(gòu)推出了倒立瓶式地震報(bào)警器 (《發(fā)明與革新》，2000年09期)，該類產(chǎn)品受外界干擾大，作用不夠明顯；而有些機(jī)構(gòu)推出的自制家用地震報(bào)警器(《中小企業(yè)科技》，2001年09期)則顯得裝置過于繁瑣，不利于推廣。所以，研究一種在地震剛剛到來之時(shí)能夠及時(shí)提示人們且適用于一般普通家庭的地震波測(cè)量、報(bào)警裝置已是當(dāng)務(wù)之急。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種利用小球滾動(dòng)和彈簧伸縮實(shí)現(xiàn)對(duì)地震測(cè)量的儀器。 功能全面，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉，并且在不工作時(shí)不耗電，節(jié)約能源的地震測(cè)量?jī)x。本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種彈性滾球式地震波測(cè)量?jī)x，其特征在于，所述的地震波測(cè)量?jī)x包括一個(gè)不導(dǎo)電的空心的有機(jī)玻璃球1，一個(gè)可在有機(jī)玻璃球1內(nèi)壁滾動(dòng)的導(dǎo)電的金屬球2，有機(jī)玻璃球1 通過支撐架7和鋼管8支撐，在套筒13的夾持下與水平放置在地面上的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)14固定連接；在有機(jī)玻璃球1的內(nèi)表面上，沿水平圓周方向設(shè)置若干組平行的金屬導(dǎo)線，每組為兩根靜止時(shí)不接觸的金屬導(dǎo)線，分別與電源1 正負(fù)極、指示燈IOa及報(bào)警器Ila相連；每組金屬導(dǎo)線設(shè)置在金屬球2于有機(jī)玻璃球1內(nèi)壁的運(yùn)動(dòng)高度Ii1上，其中，Ii1 = Rd-cos β )，β =arctan(ai/g)，R為有機(jī)玻璃球內(nèi)壁直徑，B1不同橫波地震等級(jí)下地震波的峰值加速度， g為重力加速度；所述的地震波測(cè)量?jī)x還包括一個(gè)通過螺栓3與支撐架7下部相連的彈簧 4，一個(gè)與支撐架7相連并伸出支撐架7的觸片5，一個(gè)固定在實(shí)驗(yàn)平臺(tái)14上的縱波電極板 6，在縱波電極板6上于不同高度設(shè)置導(dǎo)線與電源12b正極、指示燈IOb及報(bào)警器lib相連， 電源12b負(fù)極與觸片5相連，導(dǎo)線設(shè)置高度Ii2 = m %/k，其中，％為不同縱波地震等級(jí)下地震波的峰值加速度，k為彈簧彈性系數(shù)，m為彈簧所支撐的總質(zhì)量。本實(shí)用新型的工作原理當(dāng)傳來的地震波為橫波時(shí)，由于有機(jī)玻璃球和內(nèi)部的金屬球受力不平衡，將會(huì)在橫波的作用下使金屬球來回滾動(dòng)，不同的地震級(jí)別，將導(dǎo)致來回滾動(dòng)的高度不同，從而接通不同的回路，點(diǎn)亮不同顏色的燈泡，并使報(bào)警器發(fā)出報(bào)警信號(hào)。當(dāng)傳來的地震波為縱波時(shí)， 由于有機(jī)玻璃球和內(nèi)部的金屬球有一定的重量，將會(huì)在縱波的作用下壓迫有機(jī)玻璃球下方的彈簧產(chǎn)生上下振動(dòng)，在縱波電極板的不同高度繞制導(dǎo)線，形成傳感電極，對(duì)應(yīng)不同震級(jí)時(shí)彈簧高度，觸片隨彈簧上下震動(dòng)，不同的地震級(jí)別，將導(dǎo)致上下震動(dòng)的幅度不同，從而接通不同的回路，點(diǎn)亮不同顏色的燈泡，并使報(bào)警器發(fā)出報(bào)警信號(hào)。有益效果本實(shí)用新型固定在水平地面上，通過地面的震動(dòng)帶動(dòng)儀器，利用小球的往復(fù)運(yùn)動(dòng)和彈簧的上下伸縮來實(shí)現(xiàn)對(duì)地震的測(cè)量及報(bào)警。其最大優(yōu)點(diǎn)是功能全面，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉，并且在不工作時(shí)不耗電，節(jié)約能源。

圖1是本實(shí)用新型的主結(jié)構(gòu)示意圖其中1-有機(jī)玻璃球，2-金屬球，3-螺栓，4-彈簧，5-觸片，6-縱波電極板，7_支撐架，8-鋼管，9a、9b-導(dǎo)線，IOaUOb-指示燈，IlaUlb-報(bào)警器，12a、12b_電源，13-套筒， 14-實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說明。如圖1所示，根據(jù)不同橫波地震等級(jí)下地震波的峰值加速度％，確定金屬球2在有機(jī)玻璃球1內(nèi)壁的運(yùn)動(dòng)高度hi = R(I-COSii)(其中β = arctan(ai/g), R為有機(jī)玻璃球內(nèi)壁直徑)，在此高度上纏繞兩根細(xì)導(dǎo)線，分別與電源1 正負(fù)極，指示燈IOa及報(bào)警器Ila 相連，靜止時(shí)兩導(dǎo)線不接觸。根據(jù)不同縱波地震等級(jí)下地震波的峰值加速度％，確定彈簧4的運(yùn)動(dòng)高度Ii2 = ma/k(其中k為彈簧彈性系數(shù)，m為彈簧所支撐的總質(zhì)量)，在縱波電極板6不同高度固定導(dǎo)線與電源12b正極，指示燈IOb及報(bào)警器lib相連，在支撐架上固定觸片5與電源負(fù)極相連，靜止時(shí)兩者不接觸。橫波地震發(fā)生時(shí)，金屬球2運(yùn)動(dòng)到相應(yīng)高度，同時(shí)接觸兩根導(dǎo)線，使導(dǎo)通電路，指示燈IOa亮，報(bào)警器Ila發(fā)出警報(bào)?？v波地震發(fā)生時(shí)，彈簧4伸縮到相應(yīng)高度，觸片5與縱波電極板6上導(dǎo)線相連，導(dǎo)通電路，指示燈IOb亮，報(bào)警器lib發(fā)出警報(bào)。有機(jī)玻璃球1通過支撐架7和鋼管8支撐，在套筒13的夾持下與實(shí)驗(yàn)平臺(tái)14固定，保證主裝置豎直方向不偏移。有機(jī)玻璃球1與支撐架7相連通過彈簧4支撐，彈簧4通過螺栓3與支撐架7相連，擰動(dòng)螺栓3調(diào)節(jié)彈簧4高度，保證主裝置水平方向不偏移。電源 12，指示燈10，報(bào)警器11固定在實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上，確保裝置的整潔性。
權(quán)利要求1. 一種彈性滾球式地震波測(cè)量?jī)x，其特征在于，所述的地震波測(cè)量?jī)x包括一個(gè)不導(dǎo)電的空心的有機(jī)玻璃球(1)，一個(gè)可在有機(jī)玻璃球(1)內(nèi)壁滾動(dòng)的導(dǎo)電的金屬球O)，有機(jī)玻璃球(1)通過支撐架(7)和鋼管(8)支撐，在套筒(1 的夾持下與水平放置在地面上的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)(14)固定連接；在有機(jī)玻璃球(1)的內(nèi)表面上，沿水平圓周方向設(shè)置若干組平行的金屬導(dǎo)線，每組為兩根靜止時(shí)不接觸的金屬導(dǎo)線，分別與電源(12a)正負(fù)極、指示燈 (IOa)及報(bào)警器(Ila)相連；每組金屬導(dǎo)線設(shè)置在金屬球(2)于有機(jī)玻璃球⑴內(nèi)壁的運(yùn)動(dòng)高度H1上，其中，Ill = R(l-COsi3)，β = arCtan(ai/g)，R為有機(jī)玻璃球內(nèi)壁直徑， 不同橫波地震等級(jí)下地震波的峰值加速度，g為重力加速度；所述的地震波測(cè)量?jī)x還包括一個(gè)通過螺栓(3)與支撐架(7)下部相連的彈簧G)，一個(gè)與支撐架(7)相連并伸出支撐架 (7)的觸片(5)，一個(gè)固定在實(shí)驗(yàn)平臺(tái)(14)上的縱波電極板(6)，在縱波電極板(6)上于不同高度設(shè)置導(dǎo)線與電源(12b)正極、指示燈(IOb)及報(bào)警器(lib)相連，電源(12b)負(fù)極與觸片( 相連，導(dǎo)線設(shè)置高度Ii2 = Hi %/k，其中，％為不同縱波地震等級(jí)下地震波的峰值加速度，k為彈簧彈性系數(shù)，m為彈簧所支撐的總質(zhì)量。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種彈性滾球式地震波測(cè)量?jī)x，包括有機(jī)玻璃球，金屬球，螺栓，彈簧，觸片，縱波電極板，支撐架，鋼管，導(dǎo)線，指示燈，報(bào)警器，電源，套筒，實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。在有機(jī)玻璃球的內(nèi)表面上，沿水平圓周方向設(shè)置若干平行的金屬導(dǎo)線，這些金屬導(dǎo)線與指示回路相連，地震波為橫波時(shí)，不同地級(jí)下金屬球在橫波的作用下滾動(dòng)的高度不同，接通不同的回路，發(fā)出報(bào)警；地震波為縱波時(shí)，觸片隨彈簧產(chǎn)生上下振動(dòng)與縱波電極板上不同高度的回路接通，并使報(bào)警器報(bào)警。本實(shí)用新型功能全面，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉，并且在不工作時(shí)不耗電，節(jié)約能源。
文檔編號(hào)G01V1/18GK202267749SQ20112038764
公開日2012年6月6日 申請(qǐng)日期2011年10月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月13日
發(fā)明者安琦, 張武明, 曹建輝, 王思維, 祁文 申請(qǐng)人:華東理工大學(xué)