CN109118923A - 教学用地震模拟器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种教学用地震模拟器，包括由若干震动块构成的震动模块，震动模块表面具有模拟地表，模拟地表上设置有模拟自然物和/或模拟人造物，每一震动块下方均连接有至少一个能够驱动相应震动块上下震动的纵向油缸，每个纵向油缸设置在油缸承接架上，每个油缸承接架均连接有能够驱动油缸承接架横向震动的横向油缸，且油缸承接架滑动设置在一横向滑轨上，横向油缸和纵向油缸均连接于一控制芯片，控制芯片连接有驱动开关和驱动电源。本实施例通过纵向油缸模拟地震的纵波，横向油缸模拟地震的横波，具有直观、逼真、且结构简单、造价低等优点。
Description
技术领域
本发明属于教学技术领域，尤其是涉及一种教学用地震模拟器。
背景技术
地震是一种普通和常见的自然现象，但是地震通常会带来较为严重的危害，因此人们对地震现象也比较重视，且在大学课堂甚至是中小学课堂中通常引入地震模拟环节。
现有技术中通常使用视频或图文教学的方法对学生进行地震科普教育，但是视频和图文教学均存在不够直观，无法达到很好的教学目的，因此目前渐渐有地震模拟仪出现在实验课堂中，但是现有技术的地震模拟仪要么存在结构过于复杂，造价昂贵，且不适合搬运等缺点，要么存在结构过于单一，且简单地使用震动电机的方式进行模拟震动，无法对横波、纵波等进行逼真模拟，导致震动不够逼真，达不到对学生进行直观模拟教学的目的。
发明内容
本发明的目的是针对上述问题，提供一种教学用地震模拟器。
为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：
一种教学用地震模拟器，包括由若干震动块构成的震动模块，所述震动模块表面具有模拟地表，所述模拟地表上设置有模拟自然物和/或模拟人造物，每一震动块下方均连接有至少一个能够驱动相应震动块上下震动的纵向油缸，每个纵向油缸设置在油缸承接架上，每个油缸承接架均连接有能够驱动油缸承接架横向震动的横向油缸，且所述油缸承接架滑动设置在一横向滑轨上，所述横向油缸和纵向油缸均连接于一控制芯片，所述控制芯片连接有驱动开关和驱动电源。
通过上述技术方案，将震动模块首先分割为若干震动块，减少产生地震效果所需要的力；并且通过纵向油缸模拟地震的纵波，横向油缸模拟地震的横波，电源接通以后控制芯片分别控制纵向油缸和横向油缸动作，从而达到直观且逼真地模拟地震目的；并且，相对于现有技术能够实现相同效果的模拟仪具有结构简单，造价低等优点。
在上述的教学用地震模拟器中，所述震动模块上标注有震源和等震线。
在上述的教学用地震模拟器中，所述震源通过固定在震源处的发光模块标注，所述等震线通过固定在等震线上的发光灯带标注，所述发光模块和发光灯带均连接于控制芯片。发光模块和发光灯带均可以为LED灯。
通过上述技术方案，通过发光模块和发光灯带的方式能够让学生直观地知道震源和等震线，更加具有地震的逼真感。
在上述的教学用地震模拟器中，所述模拟地表上铺设有砂石层，所述模拟自然物和模拟人造物通过插设于砂石上的方式设置在模拟地表上。
在上述的教学用地震模拟器中，所述自然物和模拟物均由胶合板插接而成。各个震动块也可以使用胶合板插接的方式相互连接。
通过上述技术方案，使模拟器结构简单化，在模拟器进行一次模拟演化后容易恢复原状以便下次演示。
在上述的教学用地震模拟器中，所述控制芯片通过无线模块连接有同步模块，所述同步模块包括显示屏和处理器。
在上述的教学用地震模拟器中，所述处理器中存储有模拟地震视频数据和/或地震发生时地表深层运动过程的视频数据。
通过上述技术方案，将模拟器与同步模块无线连接，模拟器在启动模拟的时候将启动信号发送给同步模块，同步模块将相应的视频数据通过显示屏进行显示，通过该结构，模拟器与同步模块同步演示，两者结合模拟，使学生能够更加直观地了解到地震危害与地震发生时地表内发生的运动。
在上述的教学用地震模拟器中，所述控制芯片还连接有用于单独调节各个横向油缸和纵向油缸运动的调节开关。
在上述的教学用地震模拟器中，所述调节开关设置在同步模块处，且所述调节开关连接于处理器，并通过无线模块无线连接于控制芯片。
通过上述技术方案，调节开关能够单独控制各个横向油缸和纵向油缸运动，在演示过程中，教师能够有控制地将地震动作放慢，便于学生理解，且当调节开关为调速开关的时候，还能够进一步控制模拟横波与模拟纵波的强度。
在上述的教学用地震模拟器中，所述模拟自然物包括模拟山石和模拟树木；所述模拟人造物包括模拟建筑物，且每个模拟自然物和模拟建筑物位于同一震动块中或位于不同震动块中。
本发明的优点在于：结构简单，成本低；能够分别地模拟横波与纵波，不局限于单一的电机震动，更加直观逼真；通过模拟器结合视频模拟的方式，增强学生印象，尤其适合中小学生的地震模拟科普教育。
说明书附图
图1是本发明实施例一中教学用地震模拟器的结构示意图；
图2是本发明实施例一中纵向油缸21与横向油缸23的连接示意图；
图3是本发明实施例一中教学用地震模拟器的电路结构框图；
图4是本发明实施例二中教学用地震模拟器的电路结构框图；
图5是本发明实施例三中教学用地震模拟器的电路结构框图。
附图标记：震动模块1；模拟地表11；模拟自然物12；模拟人造物13；震源14；发光模块15；发光灯带16；等震线17；纵向油缸21；油缸承接架22；横向油缸23；横向滑轨24；控制芯片31；驱动开关32；驱动电源33；同步模块34；显示屏35；处理器36；调节开关37；无线模块4。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。
实施例一
如图1和图3所示，本实施例公开了一种教学用地震模拟器，包括由若干震动块构成的震动模块1，震动模块1表面具有模拟地表11，模拟地表11上设置有模拟自然物12和/或模拟人造物13，每一震动块下方均连接有至少一个能够驱动相应震动块上下震动的纵向油缸21，每个纵向油缸21设置在油缸承接架22上，每个油缸承接架22均连接有能够驱动油缸承接架22横向震动的横向油缸23，且油缸承接架22滑动设置在一横向滑轨24上，横向油缸23和纵向油缸21均连接于一控制芯片31，控制芯片31连接有驱动开关32和驱动电源33，模拟器中的用电设备均有该驱动电源33供电。
这里通过将震动模块1首先分割为若干震动块，减少产生地震效果所需要的力，降低模拟成本，并且通过纵向油缸21模拟地震的纵波，横向油缸23模拟地震的横波，电源接通以后控制芯片31分别控制纵向油缸21和横向油缸23动作，从而达到直观且逼真地模拟地震目的；并且，相对于现有技术能够实现相同效果的模拟仪具有结构简单，造价低等优点。
进一步地，震动模块1上标注有震源14和等震线17，且各个震动块可以呈不规则的形状，也可以呈规则的形状，例如矩形、圆形、菱形等，还可以以等震线17为分界线进行分布，即每两条等震线17内的区域由一个或多个完整的震动块构成，具体分割方式不设限制。震源14通过固定在震源14处的发光模块15标注，等震线17通过固定在等震线17上的发光灯带16标注，发光模块15和发光灯带16均连接于控制芯片31。发光模块15和发光灯带16均可以为LED灯。通过发光模块15和发光灯带16的方式能够让学生直观地知道震源14和等震线17位置。
进一步地，为了体现等震线17处震度相近的效果，在同一等震线17下的震动块对应的纵向油缸21和横向油缸23具有相同的动作力度。
进一步地，模拟地表11上铺设有砂石层，模拟自然物12和模拟人造物13通过插设于砂石上的方式设置在模拟地表11上。此外，自然物和模拟物均由胶合板插接而成。各个震动块也可以使用胶合板插接的方式相互连接。使用简单的砂石、胶合板结构使模拟器结构简单化，并且在模拟器进行一次模拟演化后容易恢复原状以便下次演示。
具体地，模拟自然物12可以包括模拟山石、模拟树木等自然景物；模拟人造物13可以包括模拟建筑物、模拟道路、模拟小屋等建造物，且每个模拟自然物12和模拟建筑物位于同一震动块中或位于不同震动块中。
实施例二
如图4所示，本实施例与实施例一类似，不同之处在于，本实施例的控制芯片31还连接有用于单独调节各个横向油缸23和纵向油缸21运动的调节开关37。本实施例通过设置调节开关37，能够单独控制各个横向油缸23和纵向油缸21运动，在演示过程中，教师能够有控制地将地震动作放慢，便于学生理解，且当调节开关37为调速开关的时候，还能够进一步控制模拟横波与模拟纵波的强度。
实施例三
如图5所示，本实施例与实施例二类似，不同之处在于，本实施例的控制芯片31通过无线模块4连接有同步模块34，同步模块34包括显示屏35和处理器36。且这里的调节开关37位于同步模块34处，调节开关37通过处理器36和无线模块4连接于控制芯片31。此外，同步模块34可以是单独的一个设备以专门配合本发明的模拟器，也可以使用移动终端或电脑等电子设备作为同步模块34用。
且优选地，处理器36中存储有模拟地震视频数据和地震发生时地表深层运动过程的视频数据。将模拟器与同步模块34无线连接，模拟器在启动模拟的时候将启动信号发送给同步模块34，同步模块34将相应的视频数据通过显示屏35进行显示，通过同步模块34的设置，模拟器与同步模块34同步演示，两者结合模拟，使学生能够更加直观地了解到地震危害与地震发生时地表内发生的运动。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
尽管本文较多地使用了震动模块1；模拟地表11；模拟自然物12；模拟人造物13；震源14；发光模块15；发光灯带16；等震线17；纵向油缸21；油缸承接架22；横向油缸23；横向滑轨24；控制芯片31；驱动开关32；驱动电源33；同步模块34；显示屏35；处理器36；调节开关37；无线模块4等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。
Claims (10)
1.一种教学用地震模拟器，其特征在于，包括由若干震动块构成的震动模块(1)，所述震动模块(1)表面具有模拟地表(11)，所述模拟地表(11)上设置有模拟自然物(12)和/或模拟人造物(13)，每一震动块下方均连接有至少一个能够驱动相应震动块上下震动的纵向油缸(21)，每个纵向油缸(21)设置在油缸承接架(22)上，每个油缸承接架(22)均连接有能够驱动油缸承接架(22)横向震动的横向油缸(23)，且所述油缸承接架(22)滑动设置在一横向滑轨(24)上，所述横向油缸(23)和纵向油缸(21)均连接于一控制芯片(31)，所述控制芯片(31)连接有驱动开关(32)和驱动电源(33)。
2.根据权利要求1所述的教学用地震模拟器，其特征在于，所述震动模块(1)上标注有震源(14)和等震线(17)。
3.根据权利要求2所述的教学用地震模拟器，其特征在于，所述震源(14)通过固定在震源(14)处的发光模块(15)标注，所述等震线(17)通过固定在等震线(17)上的发光灯带(16)标注，所述发光模块(15)和发光灯带(16)均连接于控制芯片(31)。
4.根据权利要求1所述的教学用地震模拟器，其特征在于，所述模拟地表(11)上铺设有砂石层，所述模拟自然物(12)和模拟人造物(13)通过插设于砂石上的方式设置在模拟地表(11)上。
5.根据权利要求4所述的教学用地震模拟器，其特征在于，所述自然物和模拟物均由胶合板插接而成。
6.根据权利要求1所述的教学用地震模拟器，其特征在于，所述控制芯片(31)通过无线模块(4)连接有同步模块(34)，所述同步模块(34)包括显示屏(35)和处理器(36)。
7.根据权利要求6所述的教学用地震模拟器，其特征在于，所述控制芯片(31)还连接有用于单独调节各个横向油缸(23)和纵向油缸(21)运动的调节开关(37)。
8.根据权利要求7所述的教学用地震模拟器，其特征在于，所述调节开关(37)设置在同步模块(34)处，且所述调节开关(37)连接于处理器(36)，并通过无线模块(4)无线连接于控制芯片(31)。
9.根据权利要求8所述的教学用地震模拟器，其特征在于，所述处理器(36)中存储有模拟地震视频数据和/或地震发生时地表深层运动过程的视频数据。
10.根据权利要求1所述的教学用地震模拟器，其特征在于，所述模拟自然物(12)包括模拟山石和模拟树木；所述模拟人造物(13)包括模拟建筑物，且每个模拟自然物(12)和模拟建筑物位于同一震动块中或位于不同震动块中。
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|---|---|---|---|---|
| CN110706574A (zh) * | 2019-10-18 | 2020-01-17 | 河北华勘资环勘测有限公司 | 一种堰塞湖模拟装置和方法 |
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2018
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