CN219143105U - 一种用于地震前兆监测的数字化地埋式土壤氡测量仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于地震前兆监测的数字化地埋式土壤氡测量仪，包括土壤氡测量仪本体，该土壤氡测量仪本体的正面依次设置有显示屏及若干显示按钮，土壤氡测量仪本体的背面设置有若干接口，土壤氡测量仪本体的顶端一侧设置有氮气装置；土壤氡测量仪本体的顶端两侧均开设有安装腔，安装腔的内部设置有防尘网板，防尘网板的顶端设置有安装顶板，防尘网板一侧设置有与土壤氡测量仪本体相配合的卡接组件；土壤氡测量仪本体的外侧两端均设置有与防尘网板外侧相配合的若干散热孔。本实用新型在卡接组件、防尘网板的配合作用下，将防尘网板固定在土壤氡测量仪本体的内部两侧，并配合散热孔将外界的灰尘进行阻隔。

Description

一种用于地震前兆监测的数字化地埋式土壤氡测量仪

技术领域

本实用新型涉及测量仪领域，具体来说，涉及一种用于地震前兆监测的数字化地埋式土壤氡测量仪。

背景技术

氡的化学性质是惰性的，它在地下水中以溶解氡的形式存在，在土壤中以逸出气的形式存在；是研究地震的孕育过程及预报地震的一个主要观测手段。

氡溶解气观测模式是地震前兆的常规模式，以地下水为载体，经脱气后的溶解气进入仪器进行测量氡浓度，由于地下水的水位持续下降，自流井(泉)已经非常稀少，这是溶解气氡观测模式作为地震前兆观测遇到不可逾越的瓶颈，仪器采用地埋式传感器，用于断层氡逸出气测量。但现有的土壤氡测量仪在使用过程中常常通过散热孔进行散热，而散热孔的内部经常会存有一定量的灰尘，长时间堆积的灰尘会导致土壤氡测量仪的散热效果下降，而散热孔较小，且无法用水进行清洗，从而造成土壤氡测量仪的使用寿命下降。

针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

实用新型内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本实用新型提供了用于地震前兆监测的数字化地埋式土壤氡测量仪，具备土壤氡测量仪散热与防尘的目的，进而解决土壤氡测量仪的散热效果下降的问题。

(二)技术方案

为实现上述土壤氡测量仪散热与防尘的目的，本实用新型采用的具体技术方案如下：

一种用于地震前兆监测的数字化地埋式土壤氡测量仪，包括土壤氡测量仪本体，该土壤氡测量仪本体的正面依次设置有显示屏及若干显示按钮，土壤氡测量仪本体的背面设置有若干接口，土壤氡测量仪本体的顶端一侧设置有氮气装置；土壤氡测量仪本体的顶端两侧均开设有安装腔，安装腔的内部设置有防尘网板，防尘网板的顶端设置有安装顶板，防尘网板一侧设置有与土壤氡测量仪本体相配合的卡接组件；土壤氡测量仪本体的外侧两端均设置有与防尘网板外侧相配合的若干散热孔；土壤氡测量仪本体的内部设置有供电控制模块，供电控制模块依次与氯传感器、电瓶、工控机及显示屏连接，工控机依次与显示屏、氯传感器及避雷模块电连接，氯传感器与集气装置连接，土壤氡测量仪本体的底端四周均设置有支撑腿，支撑腿的底端设置有防滑垫。

进一步的，为了保证防尘网板可以稳定的抽出，安装顶板的顶端中部设置有一组安装座，安装座的内部设置有握把。

进一步的，为了在通孔的作用下，可以保证卡接组件连接的稳定性，并保证卡接组件的稳定工作，土壤氡测量仪本体的顶部一侧开设有与卡接组件相配合的通孔。

进一步的，为了在限位孔的作用下，可以保证卡接组件可以对防尘网板进行固定，从而保证防尘网板的稳定安装，防尘网板的顶端一侧开设有与卡接组件相配合的限位孔。

进一步的，为了在卡接组件、防尘网板的配合作用下，将防尘网板固定在土壤氡测量仪本体的内部两侧，并配合散热孔将外界的灰尘进行阻隔，同时卡接组件可以保证防尘网板在土壤氡测量仪本体表面的稳定，卡接组件包括设置在土壤氡测量仪本体顶部一侧的安装槽，安装槽的内部设置有限位弹簧，限位弹簧远离安装槽的一侧设置有滑动块，滑动块的一侧贯穿通孔设置有限位块，且限位块的端部与限位孔相配合，滑动块的顶端设置有拨动块。

(三)有益效果

与现有技术相比，本实用新型提供了用于地震前兆监测的数字化地埋式土壤氡测量仪，具备以下有益效果：

(1)本实用新型中的土壤氡测量仪本体是根据地震监测需求而开发研制的专用仪器，主要对断层带逸出气氡进行连续、稳定、长期的观测，自动入库，具有性能稳定、维护少、成本低等特点，该系列仪器采用模块化设计，便于故障识别，易于维护，是网络化和数字化的地震前兆测量仪器。

(2)本实用新型在卡接组件、防尘网板的配合作用下，将防尘网板固定在土壤氡测量仪本体的内部两侧，并配合散热孔将外界的灰尘进行阻隔，同时卡接组件可以保证防尘网板在土壤氡测量仪本体表面的稳定。

(3)在握把的作用下，可以将防尘网板从土壤氡测量仪本体的内部抽出，从而保证了土壤氡测量仪本体在维修过程中的便捷。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据本实用新型实施例的用于地震前兆监测的数字化地埋式土壤氡测量仪的结构示意图；

图2是图1中A处的局部放大图；

图3是根据本实用新型实施例的用于地震前兆监测的数字化地埋式土壤氡测量仪中另一角度的结构示意图；

图4是根据本实用新型实施例的用于地震前兆监测的数字化地埋式土壤氡测量仪的局部剖视图；

图5是图4中B处的局部放大图；

图6是图4中C处的局部放大图；

图7是根据本实用新型实施例的用于地震前兆监测的数字化地埋式土壤氡测量仪的系统原理框图；

图8是根据本实用新型实施例的用于地震前兆监测的数字化地埋式土壤氡测量仪中土壤氡测量仪本体有断层带逸出气安装图。

图中：

1、土壤氡测量仪本体；101、通孔；2、显示屏；3、显示按钮；4、接口；5、氮气装置；6、安装腔；7、防尘网板；701、限位孔；8、安装顶板；9、卡接组件；901、安装槽；902、限位弹簧；903、滑动块；904、限位块；905、拨动块；10、散热孔；11、供电控制模块；12、氯传感器；13、电瓶；14、工控机；15、避雷模块；16、集气装置；17、支撑腿；18、防滑垫；19、安装座；20、握把；21、封装装置；22、观测孔。

具体实施方式

为进一步说明各实施例，本实用新型提供有附图，这些附图为本实用新型揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理，配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本实用新型的优点，图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。

根据本实用新型的实施例，提供了一种用于地震前兆监测的数字化地埋式土壤氡测量仪。

现结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步说明，如图1-图8所示，根据本实用新型实施例的用于地震前兆监测的数字化地埋式土壤氡测量仪，包括土壤氡测量仪本体1，该土壤氡测量仪本体1的正面依次设置有显示屏2及若干显示按钮3，土壤氡测量仪本体1的背面设置有若干接口4，土壤氡测量仪本体1的顶端一侧设置有氮气装置5；土壤氡测量仪本体1的顶端两侧均开设有安装腔6，安装腔6的内部设置有防尘网板7，防尘网板7的顶端设置有安装顶板8，防尘网板7一侧设置有与土壤氡测量仪本体1相配合的卡接组件9；土壤氡测量仪本体1的外侧两端均设置有与防尘网板7外侧相配合的若干散热孔10；土壤氡测量仪本体1的内部设置有供电控制模块11，供电控制模块11依次与氯传感器12、电瓶13、工控机14及显示屏2连接，工控机14依次与显示屏2、氯传感器12及避雷模块15电连接，氯传感器12与集气装置16连接，土壤氡测量仪本体1的底端四周均设置有支撑腿17，支撑腿17的底端设置有防滑垫18，安装顶板8的顶端中部设置有一组安装座19，安装座19的内部设置有握把20。

借助于上述技术方案，本实用新型中的土壤氡测量仪本体1是根据地震监测需求而开发研制的专用仪器，主要对断层带逸出气氡进行连续、稳定、长期的观测，自动入库，具有性能稳定、维护少、成本低等特点，该系列仪器采用模块化设计，便于故障识别，易于维护，是网络化和数字化的地震前兆测量仪器；本实用新型在卡接组件9、防尘网板7的配合作用下，将防尘网板7固定在土壤氡测量仪本体1的内部两侧，并配合散热孔10将外界的灰尘进行阻隔，同时卡接组件9可以保证防尘网板7在土壤氡测量仪本体1表面的稳定，同时在握把20的作用下，可以将防尘网板7从土壤氡测量仪本体1的内部抽出，从而保证了土壤氡测量仪本体1在维修过程中的便捷。

具体的，显示按钮3包括系统状态和交流电源；

接口4包括避雷接地、交流输入、12V电瓶、氡、温度及RJ45接口。

在一个实施例中，对于上述，土壤氡测量仪本体1的顶部一侧开设有与卡接组件9相配合的通孔101，从而在通孔101的作用下，可以保证卡接组件连接的稳定性，并保证卡接组件的稳定工作。

在一个实施例中，对于上述防尘网板7来说，防尘网板7的顶端一侧开设有与卡接组件9相配合的限位孔701，从而在限位孔701的作用下，可以保证卡接组件9可以对防尘网板7进行固定，从而保证防尘网板7的稳定安装。

在一个实施例中，对于上述卡接组件9来说，卡接组件9包括设置在土壤氡测量仪本体1顶部一侧的安装槽901，安装槽901的内部设置有限位弹簧902，限位弹簧902远离安装槽901的一侧设置有滑动块903，滑动块903的一侧贯穿通孔101设置有限位块904，且限位块904的端部与限位孔701相配合，滑动块903的顶端设置有拨动块905，从而在卡接组件9、防尘网板7的配合作用下，将防尘网板7固定在土壤氡测量仪本体1的内部两侧，并配合散热孔10将外界的灰尘进行阻隔，同时卡接组件9可以保证防尘网板7在土壤氡测量仪本体1表面的稳定。

为了方便理解本实用新型的上述技术方案，以下就本实用新型在实际过程中的工作原理或者操作方式进行详细说明。

在实际应用时，工作时，氡传感器12，温度传感器、网线、避雷模块15、市电和电瓶13接入后，可开机工作，仪器前面板的红色交流电源指示灯亮起，红绿双色系统状态指示灯闪烁，仪器处于正常工作状态。

测量时，如图8所示，氮气装置5内部装有封装装置21、而氮气装置5的外侧设置有观测孔22、且氮气装置5的一端与土壤氡测量仪本体1连接。

维修时，在将卡接组件9与防尘网板7进行分离，从而利用握把20将防尘网板7取出，并对防尘网板7进行清洗作业，从而将清洗后的防尘网板通过安装腔6从新放入，并在卡接组件9的作用下进行固定，从而保证土壤氡测量仪本体1的干净整洁。

具体的，仪器的氡传感器采用半导体探测器，其原理如下：

在核辐射探测领域，半导体探测器的研制和使用是科技进步的成果，从20世纪60年代开始生产，最早以探测γ射线为主，很快发展到探测α粒子。

半导体探测法的工作原理：探测室内内壁涂有导电材料，探测室内有半导体探测器，氡衰变产生的子体(固体)在静电场中被收集在半导体探测器表面，释放出的粒子进入半导体探测器后，产生空穴电子对，这些空穴电子对被探测器内电场两级分开，并分别被阴极和阳极收集，产生与粒子损失的能量成正比的输出的电脉冲信号，经放大并由多道分析器测出幅度的分布，从而给出带电粒子的能量谱。

半导体α探测器主要依据氡的第一代衰变子体(218PO,216PO)释放的α粒子能量峰分辨222Rn和220Rn,该方法的优点是：具有较高的能量分辨率，结构简单，坚固耐用，线性响应好。

α能谱测氡通常采用静电累积的方式使子体吸附到探测器表面进行α衰变而对其进行测量，根据放射性动态平衡理论，在平衡状态下，可通过间接测量氡子体的放射性活度获取氡的含量，而氡子体与其第一代子体218Po达到平衡约需30分钟，采用α能谱测氡，可以通过α能谱特性获取218Po子体的特征信息从而实现氡浓度的测量。

结合氡浓度的定义，以及氡测量影响因素建立理论氡浓度计算式，如下式：

式中，N表示218Po发生α衰变产生的α粒子个数，Rn表示氡测量浓度，t表示实际工作中测量时间，η表示金硅面探测器探测效率，一般情况效率低于50％，δ为氡子体收集效率。

δ为氡子体收集效率，氡子体收集效率容易受到取样腔体积v、温度T、湿度h、电场强度E以及探测器灵敏面积S的影响，可拟合函数如下式所示：

δ＝f(v,T,h,E,S)

式中，v表示取样腔容积大小，δ表示氡子体收集效率，T表示温度，h表示湿度，E表示电场强度，S表示探测器灵敏面积。

综上所述，借助于本实用新型的上述技术方案，本实用新型中的土壤氡测量仪本体1是根据地震监测需求而开发研制的专用仪器，主要对断层带逸出气氡进行连续、稳定、长期的观测，自动入库，具有性能稳定、维护少、成本低等特点，该系列仪器采用模块化设计，便于故障识别，易于维护，是网络化和数字化的地震前兆测量仪器；本实用新型在卡接组件9、防尘网板7的配合作用下，将防尘网板7固定在土壤氡测量仪本体1的内部两侧，并配合散热孔10将外界的灰尘进行阻隔，同时卡接组件9可以保证防尘网板7在土壤氡测量仪本体1表面的稳定，同时在握把20的作用下，可以将防尘网板7从土壤氡测量仪本体1的内部抽出，从而保证了土壤氡测量仪本体1在维修过程中的便捷。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”、“固定”、“旋接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种用于地震前兆监测的数字化地埋式土壤氡测量仪，包括土壤氡测量仪本体(1)，该土壤氡测量仪本体(1)的正面依次设置有显示屏(2)及若干显示按钮(3)，其特征在于，所述土壤氡测量仪本体(1)的背面设置有若干接口(4)，所述土壤氡测量仪本体(1)的顶端一侧设置有氮气装置(5)；

所述土壤氡测量仪本体(1)的顶端两侧均开设有安装腔(6)，所述安装腔(6)的内部设置有防尘网板(7)，所述防尘网板(7)的顶端设置有安装顶板(8)，所述防尘网板(7)一侧设置有与所述土壤氡测量仪本体(1)相配合的卡接组件(9)；

所述土壤氡测量仪本体(1)的外侧两端均设置有与所述防尘网板(7)外侧相配合的若干散热孔(10)；

所述土壤氡测量仪本体(1)的内部设置有供电控制模块(11)，所述供电控制模块(11)依次与氯传感器(12)、电瓶(13)、工控机(14)及所述显示屏(2)连接，所述工控机(14)依次与所述显示屏(2)、所述氯传感器(12)及避雷模块(15)电连接，所述氯传感器(12)与集气装置(16)连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于地震前兆监测的数字化地埋式土壤氡测量仪，其特征在于，所述土壤氡测量仪本体(1)的底端四周均设置有支撑腿(17)，所述支撑腿(17)的底端设置有防滑垫(18)。

3.根据权利要求1或2所述的一种用于地震前兆监测的数字化地埋式土壤氡测量仪，其特征在于，所述安装顶板(8)的顶端中部设置有一组安装座(19)，所述安装座(19)的内部设置有握把(20)。

4.根据权利要求1所述的一种用于地震前兆监测的数字化地埋式土壤氡测量仪，其特征在于，所述土壤氡测量仪本体(1)的顶部一侧开设有与所述卡接组件(9)相配合的通孔(101)。

5.根据权利要求4所述的一种用于地震前兆监测的数字化地埋式土壤氡测量仪，其特征在于，所述防尘网板(7)的顶端一侧开设有与所述卡接组件(9)相配合的限位孔(701)。

6.根据权利要求5所述的一种用于地震前兆监测的数字化地埋式土壤氡测量仪，其特征在于，所述卡接组件(9)包括设置在所述土壤氡测量仪本体(1)顶部一侧的安装槽(901)，所述安装槽(901)的内部设置有限位弹簧(902)，所述限位弹簧(902)远离所述安装槽(901)的一侧设置有滑动块(903)，所述滑动块(903)的一侧贯穿所述通孔(101)设置有限位块(904)，且所述限位块(904)的端部与所述限位孔(701)相配合。

7.根据权利要求6所述的一种用于地震前兆监测的数字化地埋式土壤氡测量仪，其特征在于，所述滑动块(903)的顶端设置有拨动块(905)。

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