CN206906493U - 地震地电场观测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种地震地电场观测装置，包括立柱，其两端分别设有第一、第二电极，所述第一电极供置于空气中，所述第二电极供插入至地下；电路部件，安装于所述立柱，与所述第一电极和第二电极电路连接，并与外部设备无线通信连接。本实用新型的观测装置具有低成本、高采样率、经纬度记录的无线传输功能，对野外数据观测有很强的实用性。

Description

地震地电场观测装置

技术领域

本实用新型涉及一种地震地电场观测装置。

背景技术

目前，在我国120余个地电场台站观测中使用的是ZD9大地电场仪，如附图1所示，其采用了多道电极距布极的方法，应用了非极化电极10，通常每个台站在同一方向上布设长、短不一的电极距，短极距为150m-200m长，长极距为350-400m长，具体的，其包括横纵交叉设置的五个台站，任意两个台站之间为一个测道，从而形成六个测道输入端口，这样布置电极的目的是实现尽可能识别和排除环境干扰，保证地电场观测的客观性。但这样的电极布置方法需要在约800m的距离上架设电线，目前架设电线杆的标准是每50m一个电线杆，在一个方向上400m则需要8根电线杆，在SN(南北)、EW(东西)方向则需要架设十几根电线杆，再加上输出电线，需要电线总长度1400m左右。这样的台站建设场地条件要求高，土地使用代价大；测区附近若受干扰则观测难以调整，灵活性差，不便于流动观测；而为了更准确的观测到地震电信号，如果在同一方向上布设更多的测道、更长的极距(几千米-数十千米)，从上述观测技术上而言由于困难太多、代价太大而不可能实现。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于提供一种结构简单，有效采集两个位置电极信号的用于观测地电场的观测装置，以克服现有技术上的缺陷。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：一种地震地电场观测装置，包括：

立柱，其上、下两端分别设有第一电极和第二电极；

电路部件，安装于所述立柱，与所述第一电极和第二电极电路连接，并与外部设备无线通信连接。

优选地，所述电路部件包括定位器、数据处理器、数据存储器和信号发射器。

优选地，所述立柱的长度为1-5m。

优选地，所述立柱为绝缘材料。

如上所述，本实用新型地震地电场观测装置，具有以下有益效果：

本实用新型的观测装置具有低成本、高采样率、经纬度记录的无线传输功能，在组网后可以实现网内任意两点间的地电场电场强度计算，其原理是：首先得到第一电极与第二电极间的电位差，然后将其与另外测点得到的电位差值相减，通过计算机处理计算进而得到不同位置的电场强度数据。该方法突破了观测极距的限制，兼顾便携性、易操作的特点，对野外数据观测有很强的实用性。

附图说明

图1为现有技术中观测电极的布设示意图。

图2为本实用新型的观测装置结构图。

图3为本实用新型的观测方法示意图。

图中：

1 立柱 2 第一电极

3 第二电极 4 电路部件

41 定位器 42 数据处理器

43 数据存储器 44 信号发射器

10 非极化电极

具体实施方式

说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应落在本实用新型所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“前”、“后”、“中间”等用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

如图2所示，本实用新型一种用于地震地电场观测的观测装置，包括：

立柱1，立柱1的上、下两端分别设有第一电极2和第二电极3，所述第一电极2在使用时置于空气中，所述第二电极3插入至地下。第一电极2和第二电极3均采用不极化电极，直径4-8cm，优选采用5cm；长度10-20cm，优选采用15cm。

电路部件4，其安装于所述立柱1，电路部件4分别与所述第一电极2和第二电极3电路连接，电路部件3还与外部设备无线通信连接。通过第一电极2和第二电极3可以观测这两点之间的电位差，其原理是：利用地表空气电导率变化小的性质，观测地下土壤与地面上层空气的电位差值，进而实现该观测装置所在位置的电位差观测。利用该装置多点组网观测，观测结果两两相减，其能够减去空气对电位影响的部分，实现对地表两点间电位差值的观测。本实用新型中通过蓄电池对电路部件4进行供电，也可通过外界电线进行供电。本实施例中的立柱1为中空结构，电路部件4与两个电极连接的导线在立柱1内腔中。

在本实用新型中，所述电路部件4包括定位器41、数据处理器42、数据存储器43和信号发射器44。定位器41是GPS，其用于确定本装置的位置和授时，数据处理器42用于对第一电极2和第二电极3间的电位差值进行处理，处理后的数据输入数据存储器43，数据存储器43中的数据通过信号发射器44以无线通讯的方式发射到外部设备，人员通过外部设备处理分析数据，进而获得任意两点间的电场强度，以达到观测任意极距长度电场强度的目的。

在本实施例中，所述立柱1的长度视观测需要调节长度，一般为1-5m。优选采用1.5m，这主要是为了野外观测方便携带，另外地面空气中的电导率类似，在做差值计算时误差较小。此外，所述立柱1为绝缘材料；既保证了安全性，又能确保电信号传输不受干扰。立柱1可以采用PVC塑料或木质材料等。

使用所述观测装置观测地电场的方法如下所述，参考图2和图3，将多个所述观测装置按地理东西方向和地理南北方向交叉布置，其中，各所述观测装置的立柱1插入地表，进而让所述第一电极2置于空气中且第二电极3置入地下。通过所述电路部件4中的数据处理器42计算第一电极2和第二电极3间的电位差数据，即空气和土壤中的电位差，然后所得数据先存储到数据存储器43，最后通过信号发射器44无线通信连接，将电位差数据和观测装置的地理位置数据同时传输到外部设备进行处理。外部设备收集各个观测装置传来的所述电位差数据，将任意两个观测装置传来的电位差数据相减得到所述两个观测装置之间极距的电场强度。进而达到观测目的。

在本实施例中，各个观测装置之间不需要架设电线杆，也不需要连接电线，每个观测装置都是独立设置的，因此能够有效满足不同地域的布设需要。

综上所述，本实用新型地震地电场观测装置，能够解决观测地电场需要设置多个电线杆、大量使用电线、观测区域选择困难的问题。所以，本实用新型有效克服了现有技术中的一些实际问题从而有很高的利用价值和使用意义。

上述实施方式仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。本实用新型还有许多方面可以在不违背总体思想的前提下进行改进，对于熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，可对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims (4)

1.一种地震地电场观测装置，其特征在于，包括：

立柱，其上、下两端分别设有第一电极和第二电极；

电路部件，安装于所述立柱，与所述第一电极和第二电极电性线路连接，并与外部设备无线通信连接。

2.根据权利要求1所述的地震地电场观测装置，其特征在于：所述电路部件包括定位器、数据处理器、数据存储器和信号发射器。

3.根据权利要求1所述的地震地电场观测装置，其特征在于：所述立柱的长度为1-5m。

4.根据权利要求1所述的地震地电场观测装置，其特征在于：所述立柱为绝缘材料。