CN101071064A - 用显微镜测微的地倾斜仪 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种地学观测技术，特别涉及一种用显微镜测微的地倾斜仪。为解决传统地倾斜仪测量读数精度不高、误差大等问题，本发明构造一种用显微镜测微的地倾斜仪，包括地倾斜仪主体及测微装置，地倾斜仪主体为垂直摆地倾斜仪或为水平摆地倾斜仪，测微装置为光学显微镜构成，显微镜的物镜焦点与地倾斜仪器的读数点重合。本发明采用光学显微镜对地倾斜仪的地倾斜量进行放大，使地倾斜仪有高测量精度，同时组装简单，制造成本低。
Description
技术领域
本发明涉及一种地学观测技术，更具体地说，涉及一种用显微镜测微的地倾斜仪。
背景技术
地面倾斜是一个用于地震预报及监测大坝、斜坡安全的一个重要参数，为了作出准确的预报，则需要高精度的地倾斜变化量参数。目前观测地面倾斜变化时所使用的仪器主要是水平摆倾斜仪和垂直摆倾斜仪，使用这两种仪器测量地倾斜变化时，经常采用传统的人眼读数记录，即用眼睛直接从倾斜仪的刻度盘上读取其指示值。由于人眼睛的分辨率的原因，其读数往往存在极大的误差，同时当地壳发生微弱的倾斜变化时，这样读数不易引起人们的察觉，灵敏度不高。目前也有使用电子传感器的，将地倾斜仪的微弱位移变化转换成电信号，使地倾斜仪的测量精度及灵敏度大大提高，但这类传感器精度要求高，加工安装要求高，从而使整个地倾斜仪器成本高，价格昂贵。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术中地倾斜仪测量读数精度不高、仪器安装困难及仪器成本高的问题提供一种高精度测量、安装简单方便的用显微镜测微的地倾斜仪。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种用显微镜测微的地倾斜仪，包括地倾斜仪主体及测微装置，地倾斜仪主体为垂直摆倾斜仪，包括支架、摆系，摆系是由将摆锤悬挂在支架顶部的吊丝构成的垂直摆系，测微装置由刻度盘与光学显微镜构成，所述显微镜的物镜焦点与刻度盘的原点重合，摆锤的刻度指针正对刻度盘的坐标原点。
在本发明所述的用显微镜测微的地倾斜仪中，所述刻度盘的刻度是由一系列以坐标原点为圆心、半径等差的同心圆构成。
在本发明所述的用显微镜测微的地倾斜仪中，所述的摆锤为圆锥体，圆锥体的尖端为刻度指针。
本发明解决其技术问题所采用的另一种技术方案是：构造一种用显微镜测微的地倾斜仪，包括地倾斜仪主体及测微装置，地倾斜仪主体为水平摆倾斜仪，包括水平连通管构成的水平摆系，测微装置为光学显微镜，显微镜的物镜正对标识水平连通管内液面高度的指针。
在本发明所述的用显微镜测微的地倾斜仪中，显微镜是具有标尺的，可对显微镜视野中的物体尺寸进行测量。
本发明与现有的地倾斜仪相比，具有如下优点：
1、本发明采用光学显微镜对地倾斜仪的刻度标尺进行放大，使地倾斜仪有高测量精度及灵敏度。
2、本发明中用显微镜测微的地倾斜仪组装简单。
3、本发明中用显微镜测微的垂直摆地倾斜仪既能观测地倾斜角度大小同时又能观测地倾斜的方向。
4、本发明中用显微镜测微的地倾斜仪的制造成本低廉。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是本发明第一个实施例中地倾斜仪的结构示意图；
图2是本发明第一个实施例中地倾斜仪的刻度盘的结构示意图；
图3是本发明第一个实施例中地倾斜仪应用于地震监测预报时的测量的地倾斜向量图；
图4是对应图3进行地震监测预报时用自动电流仪观测地电曲线异常图；
图5是本发明第二个实施例中地倾斜仪的结构示意图；
具体实施方式
图1、图2、图3、图4示出了本发明的第一个实施例。
请参阅图1、图2所示，在本发明中，用显微镜测微的地倾斜仪，包括地倾斜仪主体20及测微装置，地倾斜仪主体20为垂直摆倾斜仪，包括支架与摆系，摆系是由圆锥摆锤23和吊丝22构成，吊丝22将圆锥摆锤23悬挂在支架21的顶部，圆锥摆锤23的尖端指向刻度盘24的坐标原点。测微装置为光学显微镜10，显微镜10的物镜焦点与刻度盘24的原点重合。
刻度盘10上的刻度是一系列以坐标原点为圆心、半径等差的同心圆，该同心圆半径以毫米为单位。刻度盘24由耐腐蚀的金属板制作而成，表面经过光学研磨。
本发明组装时，先将刻度盘24置于显微镜10的物镜之下，并使显微镜10的物镜焦点与刻度盘24的中心原点重合，同时也调整刻度盘24的方向，使刻度盘上标明的东西南北方向为实际的方向。然后调节支架的平衡调节装置25使圆锥摆锤23尖端上指向刻度盘的中心即坐标原点。
当地面发生倾斜变化时，由于圆锥摆锤23及吊丝22保持竖直方向，因此，圆锥摆锤23会相对于刻度盘根据地面倾斜的程度发生一定的偏移。通过显微镜10观测并记录圆锥尖端偏离刻度盘中心的距离及方向，并根据吊丝22的长度、圆锥摆锤23的高度及显微镜的实际放大倍数，便可算出地面倾斜的角度(角秒)。
本发明由于采用了显微镜10对圆锥摆锤23的细微偏移放大，可大大地提高地倾斜仪的测量精度，同时圆锥摆锤23可作任何方向的偏移，只需要一台这样的垂直摆地倾斜仪便可确定地倾斜的大小及方向。
发明人应用本实施例中的垂直摆地倾斜仪在1975-1978这三年中进行实测试验。图3是在1976年11月7日至11月16日在辽宁省朝阳市进行地震监测时用本实施例中的地倾斜仪所作的地倾斜向量图，图4是当时用于测量土地电的自动电流仪测量结果。发明人根据此测量结果，成功地对当1976年11月12日河北卢龙5.6级和15日天津宁河6.9级地震作出预报。发明人根据垂直摆地倾斜仪观测结果结合自动电流仪观测结果成功的进行临震预报数十次并总结出一套：时间为几小时至一周；范围为600KM方圆内；震级为3-7级以上的临震预报方法，而且在当时没有排除干扰经验的情况下只有误报没有漏报。为此并推测出临震预报是可行的！
图5示出了本发明的第二个实施例。
请参阅图5所示，在本发明中，用显微镜测微的地倾斜仪，包括地倾斜仪主体30及测微装置，地倾斜仪主体30为水平摆地倾斜仪，包括由水平连通管31构成的水平摆系，测微装置为光学显微镜10，显微镜10的物镜正对标识水平连通管内液面高度的指针。水平摆地倾斜仪是利用水面在自然条件下是水平的原理，当地面发生倾斜时，水平连通管31也随地面倾斜，但其内的液体32仍保持水平，液体与水平连通管31的相对变化引起水平连通管31内的浮子33相对连通管的变化，从而使指针在刻度尺34上指示出液面的高度变化，在本发明中，采用显微镜对指针所指刻度的细微变化放大，从而提高地倾斜仪的测量精度，提供准确的地倾斜参数。
Claims (4)
1、一种用显微镜测微的地倾斜仪，包括地倾斜仪主体及测微装置，地倾斜仪主体为垂直摆地倾斜仪，包括支架、摆系，摆系是由将摆锤悬挂在支架顶部的吊丝构成的垂直摆系，其特征在于：测微装置由刻度盘与光学显微镜构成，所述显微镜的物镜焦点与刻度盘的原点重合，摆锤的刻度指针正对刻度盘的坐标原点。
2、根据权利要求1所述的垂直摆地倾斜仪，其特征在于：所述刻度盘的刻度是由一系列以原点为圆心、半径等差的同心圆构成。
3、根据权利要求1所述的垂直摆地倾斜仪，其特征在于：所述的摆锤为圆锥体，圆锥体的尖端为刻度指针。
4、一种用显微镜测微的地倾斜仪，包括地倾斜仪主体及测微装置，地倾斜仪主体为水平摆地倾斜仪，包括水平连通管构成的水平摆系，其特征在于：测微装置为光学显微镜，显微镜的物镜正对标识水平连通管内液面高度的指针。
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