CN202267749U - 一种弹性滚球式地震波测量仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种弹性滚球式地震波测量仪，包括有机玻璃球，金属球，螺栓，弹簧，触片，纵波电极板，支撑架，钢管，导线，指示灯，报警器，电源，套筒，实验平台。在有机玻璃球的内表面上，沿水平圆周方向设置若干平行的金属导线，这些金属导线与指示回路相连，地震波为横波时，不同地级下金属球在横波的作用下滚动的高度不同，接通不同的回路，发出报警；地震波为纵波时，触片随弹簧产生上下振动与纵波电极板上不同高度的回路接通，并使报警器报警。本实用新型功能全面，结构简单，成本低廉，并且在不工作时不耗电，节约能源。

Description

一种弹性滚球式地震波测量仪

技术领域

本实用新型涉及一种地震波测量仪，具体地说涉及一种利用小球滚动和弹簧伸缩实现对地震波测量的仪器。

背景技术

地震预测历来就是一个世界性的难题，最近几年，地震频发使得越来越多的人开始关注地震预测的及时性及准确性等问题，如何使普通家庭在地震发生时及时收到警报并作出相应的保护措施已成为一个热点话题。近年来，众多高校及科研机构相继推出了一些地震预测仪器，但或多或少的都不够完善。例如，有些科研机构推出了倒立瓶式地震报警器(《发明与革新》，2000年09期)，该类产品受外界干扰大，作用不够明显；而有些机构推出的自制家用地震报警器(《中小企业科技》，2001年09期)则显得装置过于繁琐，不利于推广。所以，研究一种在地震刚刚到来之时能够及时提示人们且适用于一般普通家庭的地震波测量、报警装置已是当务之急。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种利用小球滚动和弹簧伸缩实现对地震测量的仪器。功能全面，结构简单，成本低廉，并且在不工作时不耗电，节约能源的地震测量仪。

本实用新型的目的是这样实现的：

一种弹性滚球式地震波测量仪，其特征在于，所述的地震波测量仪包括：一个不导电的空心的有机玻璃球1，一个可在有机玻璃球1内壁滚动的导电的金属球2，有机玻璃球1通过支撑架7和钢管8支撑，在套筒13的夹持下与水平放置在地面上的实验平台14固定连接；在有机玻璃球1的内表面上，沿水平圆周方向设置若干组平行的金属导线，每组为两根静止时不接触的金属导线，分别与电源12a正负极、指示灯10a及报警器11a相连；每组金属导线设置在金属球2于有机玻璃球1内壁的运动高度h₁上，其中，h₁＝R(1-cosβ)，β＝arctan(a₁/g)，R为有机玻璃球内壁直径，a₁不同横波地震等级下地震波的峰值加速度，g为重力加速度；所述的地震波测量仪还包括一个通过螺栓3与支撑架7下部相连的弹簧4，一个与支撑架7相连并伸出支撑架7的触片5，一个固定在实验平台14上的纵波电极板6，在纵波电极板6上于不同高度设置导线与电源12b正极、指示灯10b及报警器11b相连，电源12b负极与触片5相连，导线设置高度h₂＝m a₂/k，其中，a₂为不同纵波地震等级下地震波的峰值加速度，k为弹簧弹性系数，m为弹簧所支撑的总质量。

本实用新型的工作原理：

当传来的地震波为横波时，由于有机玻璃球和内部的金属球受力不平衡，将会在横波的作用下使金属球来回滚动，不同的地震级别，将导致来回滚动的高度不同，从而接通不同的回路，点亮不同颜色的灯泡，并使报警器发出报警信号。当传来的地震波为纵波时，由于有机玻璃球和内部的金属球有一定的重量，将会在纵波的作用下压迫有机玻璃球下方的弹簧产生上下振动，在纵波电极板的不同高度绕制导线，形成传感电极，对应不同震级时弹簧高度，触片随弹簧上下震动，不同的地震级别，将导致上下震动的幅度不同，从而接通不同的回路，点亮不同颜色的灯泡，并使报警器发出报警信号。

有益效果

本实用新型固定在水平地面上，通过地面的震动带动仪器，利用小球的往复运动和弹簧的上下伸缩来实现对地震的测量及报警。其最大优点是功能全面，结构简单，成本低廉，并且在不工作时不耗电，节约能源。

附图说明

图1是本实用新型的主结构示意图

其中：1-有机玻璃球，2-金属球，3-螺栓，4-弹簧，5-触片，6-纵波电极板，7-支撑架，8-钢管，9a、9b-导线，10a、10b-指示灯，11a、11b-报警器，12a、12b-电源，13-套筒，14-实验平台。

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的说明。

如图1所示，根据不同横波地震等级下地震波的峰值加速度a₁，确定金属球2在有机玻璃球1内壁的运动高度h₁＝R(1-cosβ)(其中β＝arctan(a₁/g)，R为有机玻璃球内壁直径)，在此高度上缠绕两根细导线，分别与电源12a正负极，指示灯10a及报警器11a相连，静止时两导线不接触。

根据不同纵波地震等级下地震波的峰值加速度a₂，确定弹簧4的运动高度h₂＝ma/k(其中k为弹簧弹性系数，m为弹簧所支撑的总质量)，在纵波电极板6不同高度固定导线与电源12b正极，指示灯10b及报警器11b相连，在支撑架上固定触片5与电源负极相连，静止时两者不接触。

横波地震发生时，金属球2运动到相应高度，同时接触两根导线，使导通电路，指示灯10a亮，报警器11a发出警报。

纵波地震发生时，弹簧4伸缩到相应高度，触片5与纵波电极板6上导线相连，导通电路，指示灯10b亮，报警器11b发出警报。

有机玻璃球1通过支撑架7和钢管8支撑，在套筒13的夹持下与实验平台14固定，保证主装置竖直方向不偏移。有机玻璃球1与支撑架7相连通过弹簧4支撑，弹簧4通过螺栓3与支撑架7相连，拧动螺栓3调节弹簧4高度，保证主装置水平方向不偏移。电源12，指示灯10，报警器11固定在实验平台上，确保装置的整洁性。

Claims (1)

1.一种弹性滚球式地震波测量仪，其特征在于，所述的地震波测量仪包括：一个不导电的空心的有机玻璃球(1)，一个可在有机玻璃球(1)内壁滚动的导电的金属球(2)，有机玻璃球(1)通过支撑架(7)和钢管(8)支撑，在套筒(13)的夹持下与水平放置在地面上的实验平台(14)固定连接；在有机玻璃球(1)的内表面上，沿水平圆周方向设置若干组平行的金属导线，每组为两根静止时不接触的金属导线，分别与电源(12a)正负极、指示灯(10a)及报警器(11a)相连；每组金属导线设置在金属球(2)于有机玻璃球(1)内壁的运动高度h₁上，其中，h₁＝R(1-cosβ)，β＝arctan(a₁/g)，R为有机玻璃球内壁直径，a₁不同横波地震等级下地震波的峰值加速度，g为重力加速度；所述的地震波测量仪还包括一个通过螺栓(3)与支撑架(7)下部相连的弹簧(4)，一个与支撑架(7)相连并伸出支撑架(7)的触片(5)，一个固定在实验平台(14)上的纵波电极板(6)，在纵波电极板(6)上于不同高度设置导线与电源(12b)正极、指示灯(10b)及报警器(11b)相连，电源(12b)负极与触片(5)相连，导线设置高度h₂＝m a₂/k，其中，a₂为不同纵波地震等级下地震波的峰值加速度，k为弹簧弹性系数，m为弹簧所支撑的总质量。

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