一種測(cè)量地面震動(dòng)強(qiáng)度的譜烈度的裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及地震監(jiān)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種測(cè)量地面震動(dòng)強(qiáng)度的譜烈度的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]為了檢測(cè)地震對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的破壞程度，一般將在地震作用下，地面運(yùn)動(dòng)的加速度峰值(PGA)和地面運(yùn)動(dòng)的速度峰值(PGV)對(duì)建筑物的作用作為主要檢測(cè)依據(jù)。但是，PGA或PGV與建筑物結(jié)構(gòu)的破壞程度之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系有時(shí)并不完全成正比，而且，由于每次地震發(fā)生時(shí)，地震震源的復(fù)雜性、傳輸路徑、建筑物結(jié)構(gòu)和場(chǎng)地條件等參數(shù)差別很大，因此依靠單一一種參數(shù)很難完整描述地震活動(dòng)的強(qiáng)度與建筑的破壞程度之間的關(guān)系。因此綜合采用多種參數(shù)來(lái)描述地面運(yùn)動(dòng)的強(qiáng)度更具有參考性。
[0003]由地震引起的地面建筑結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)對(duì)應(yīng)的反應(yīng)譜稱(chēng)為地震反應(yīng)譜。地面建筑結(jié)構(gòu)對(duì)地震活動(dòng)的輸入反應(yīng)可以分為加速度反應(yīng)、速度反應(yīng)和位移反應(yīng)，分別對(duì)應(yīng)地震反應(yīng)譜中的加速度反應(yīng)譜、速度反應(yīng)譜和位移反應(yīng)譜。地震反應(yīng)譜反映了地震波對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的影響。常用抗震工程設(shè)計(jì)上的譜分析方法，例如傅里葉譜處理，其分析結(jié)果只代表地震波的頻率特性，無(wú)法反應(yīng)地震波對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)的作用和結(jié)構(gòu)的反映情況。而地震反應(yīng)譜則代表了地震波作用于單自由度建筑結(jié)構(gòu)的最大反應(yīng)。其中，加速度反應(yīng)譜反映了地震波作用于結(jié)構(gòu)上的力，對(duì)應(yīng)于結(jié)構(gòu)的固有周期和阻尼比，加速度反應(yīng)譜反映了作用于結(jié)構(gòu)的最大絕對(duì)加速度。速度反應(yīng)譜表示了地震動(dòng)作用于結(jié)構(gòu)的最大能量。位移反應(yīng)譜代表了在地震波作用下結(jié)構(gòu)的最大應(yīng)變，它與結(jié)構(gòu)中的引起的應(yīng)力有關(guān)。因此地震反應(yīng)譜分析在結(jié)構(gòu)抗震等工程應(yīng)用中非常廣泛。地面震動(dòng)強(qiáng)度的譜烈度根據(jù)地面沿垂直方向、東西方向和南北方向的震動(dòng)加速度計(jì)算得到，其數(shù)值大小可以作為評(píng)價(jià)地震破壞力的一個(gè)指標(biāo)，為抗震工程設(shè)計(jì)提供參考。
[0004]因此，當(dāng)前亟需一種能夠檢測(cè)地面震動(dòng)強(qiáng)度的譜烈度的裝置，以在地震發(fā)生時(shí)更精準(zhǔn)的評(píng)價(jià)地震的破壞力。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型提供一種測(cè)量地面震動(dòng)強(qiáng)度的譜烈度的裝置，用以在地震發(fā)生時(shí)檢測(cè)地面震動(dòng)強(qiáng)度的譜烈度。
[0006]為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型提供了一種測(cè)量地面震動(dòng)強(qiáng)度的譜烈度的裝置，其包括:殼體、位于殼體內(nèi)部的數(shù)字信號(hào)處理器、穩(wěn)壓集成電路、三軸向MEMS傳感器、外部晶振和串行RS232接口芯片以及位于殼體表面的電源指示燈和秒脈沖指示燈，所述數(shù)字信號(hào)處理器與所述穩(wěn)壓集成電路、所述三軸向MEMS傳感器、所述外部晶振、所述電源指示燈、所述秒脈沖指示燈和所述串行RS232接口芯片連接，其中，
[0007]所述穩(wěn)壓集成電路與一外部電源連接，用于將所述外部電源的電壓轉(zhuǎn)換為一穩(wěn)壓電源后提供予所述測(cè)量地面震動(dòng)強(qiáng)度的譜烈度的裝置；
[0008]所述三軸向MEMS傳感器通過(guò)SPI接口與所述數(shù)字信號(hào)處理器連接，用于采集地面沿垂直方向、東西方向和南北方向的震動(dòng)加速度并將其發(fā)送至所述數(shù)字信號(hào)處理器；
[0009]所述數(shù)字信號(hào)處理器根據(jù)地面沿垂直方向、東西方向和南北方向的震動(dòng)加速度計(jì)算得出地面震動(dòng)強(qiáng)度的譜烈度；
[0010]所述外部晶振用于為所述數(shù)字信號(hào)處理器提供時(shí)鐘信號(hào)；
[0011]所述電源指示燈用于指示所述測(cè)量地面震動(dòng)強(qiáng)度的譜烈度的裝置的電源供應(yīng)狀態(tài)；
[0012]所述秒脈沖指示燈用于指示所述測(cè)量地面震動(dòng)強(qiáng)度的譜烈度的裝置的運(yùn)行狀態(tài)；
[0013]所述串行RS232接口芯片通過(guò)SCI總接口與所述數(shù)字信號(hào)處理器連接，所述串行RS232接口芯片還與一上位機(jī)或一數(shù)據(jù)記錄器連接，以將所述地面震動(dòng)強(qiáng)度的譜烈度發(fā)送至所述上位機(jī)或數(shù)據(jù)記錄器。
[0014]優(yōu)選的，所述數(shù)字信號(hào)處理器為T(mén)MS320F28035。
[0015]優(yōu)選的，所述穩(wěn)壓集成電路為AMS1117。
[0016]優(yōu)選的，所述三軸向MEMS傳感器為ADXL362。
[0017]優(yōu)選的，所述外部晶振的頻率為1MHz。
[0018]優(yōu)選的，所述串行RS232接口芯片為MAX3232。
[0019]優(yōu)選的，所述數(shù)字信號(hào)處理器內(nèi)部還包括一復(fù)位電路，所述復(fù)位電路用于為所述數(shù)字信號(hào)處理器提供復(fù)位信號(hào)，在所述數(shù)字信號(hào)處理器上電或運(yùn)行異常時(shí)對(duì)其進(jìn)行復(fù)位。
[0020]本實(shí)用新型提供的測(cè)量地面震動(dòng)強(qiáng)度的譜烈度的裝置通過(guò)采集地面沿垂直方向、東西方向和南北方向的震動(dòng)加速度計(jì)算得出地面震動(dòng)強(qiáng)度的譜烈度，從而能夠?yàn)楦珳?zhǔn)的評(píng)價(jià)地震的破壞力提供數(shù)據(jù)參考，具有較強(qiáng)的實(shí)用性。
【附圖說(shuō)明】
[0021]為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0022]圖1為本實(shí)用新型一實(shí)施例的測(cè)量地面震動(dòng)強(qiáng)度的譜烈度的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]附圖標(biāo)記說(shuō)明:1_殼體；2_數(shù)字信號(hào)處理器；21_復(fù)位電路；3_穩(wěn)壓集成電路；4-三軸向MEMS傳感器；5_外部晶振；6_串行RS232接口芯片；7_電源指示燈；8_秒脈沖指示燈；9-外部電源。
【具體實(shí)施方式】
[0024]下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本實(shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有付出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0025]圖1為本實(shí)用新型一實(shí)施例的測(cè)量地面震動(dòng)強(qiáng)度的譜烈度的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖所示，本實(shí)用新型提供的測(cè)量地面震動(dòng)強(qiáng)度的譜烈度的裝置包括:殼體1、位于殼體I內(nèi)部的數(shù)字信號(hào)處理器2、穩(wěn)壓集成電路3、三軸向MEMS傳感器4、外部晶振5和串行RS232接口芯片6以及位于殼體I表面的電源指示燈7和秒脈沖指示燈8，數(shù)字信號(hào)處理器2與穩(wěn)壓集成電路3、三軸向MEMS傳感器4、外部晶振5、電源指示燈7、秒脈沖指示燈8和串行RS232接口芯片6連接，其中，
[0026]穩(wěn)壓集成電路3與一外部電源9連接，用于將外部電源9的電壓轉(zhuǎn)換為一穩(wěn)壓電源后提供予本實(shí)用新型，穩(wěn)壓集成電路3可以為AMS1117，外部電源9可采用5V電源供電，AMSl117將5V電源轉(zhuǎn)換為3.3V電源后供給至數(shù)字信號(hào)處理器2和其他電氣元件；
[0027]三軸向MEMS傳感器4通過(guò)SPI接口與數(shù)字信號(hào)處理器2連接，用于采集地面沿垂直方向、東西方向(X軸)和南北方向(Y軸)的震動(dòng)加速度并將其發(fā)送至數(shù)字信號(hào)處理器2，三軸向MEMS傳感器4可以為ADXL362，ADXL362與轉(zhuǎn)換后的3.3V電源相連以獲取電力；
[0028]數(shù)字信號(hào)處理器2根據(jù)地面沿垂直方向、東西方向和南北方