吊弦悬臂梁型复合地震感应器制造技术

本实用新型专利技术提供一种吊弦悬臂梁型复合地震感应器，包括基座、垂直扰动感应部分、水平扰动感应部分和吊弦感应部分；其中，所述垂直扰动感应部分包括水平悬臂梁座和水平悬臂梁；所述水平扰动感应部分包括：球冠记录部件、筒架、机架、垂直放大杠杆笔、垂直悬臂梁、上球铰和下球铰；所述吊弦感应部分包括：透明塑料容器、不锈钢小球、吊弦和阻尼液槽。本实用新型专利技术克服了悬挂摆和弹簧振子等地震感应方式感应频谱单一、不容易发生感应共振的缺陷，还可以根据需要在基座上设置多组不同参数的悬臂梁，形成地震垂直感应群。采用了吊弦感应部分，可以消除空气风的扰动影响，克服惯性运动；使得地震感应器每时每刻基本上都能较为真实地感应地震的扰动。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种地震感应器，属于地震预警

技术介绍
地震的特点有频谱宽、信号有时强有时弱、可预报性差、影响因素多、带有突发性。地震前兆丰富（动物反应异常、奇异的天象、河水和井水浑浊、山体和路面莫名开裂、特殊气味等），且易与其他现象的前兆混淆，造成误判。据有关专家研究和近期现象表明，现在地球已逐渐进入了地震频繁期，地震对于我们来说将会像日常生活中的刮风下雨一样。地球上每年约发生 500 多万次地震，也就是说，每天要发生上万次地震。就国内来说，地震灾害十分严重，比如我国 2008 年 5 月的汶川大地震、2009 年 3 月的玉树大地震以及前不久 2013 年 4 月 20 日的雅安地震致使我们很多的同胞受苦受难，使人们的生命财产遭受了巨大的损失。目前的地震感应器主要是基于悬挂摆原理，利用惯性来感应地震的。有以下几种：水平摆、悬挂摆、立柱式、弹簧振子式等。报警方式有声音报警、光信号报警、反应信号（笔画痕迹、感光、电信号响应曲线异常）等。但是目前地震感应器还存在感应频带较窄、反应迟钝、响应信号弱等缺点，不能为逃生争取更多的时间。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种地震报警器，其能够在破坏性地震发生前感应地震波。本技术的技术方案如下：吊弦悬臂梁型复合地震感应器，包括基座、垂直扰动感应部分、水平扰动感应部分和吊弦感应部分；其中，所述垂直扰动感应部分包括水平悬臂梁座和水平悬臂梁；所述水平悬臂梁一端具有球形端部；水平悬臂梁另一端通过水平悬臂梁座固定在基座上；其中，所述水平扰动感应部分包括：球冠记录部件、筒架、机架、垂直放大杠杆笔、垂直悬臂梁、上球铰和下球铰；所述球冠记录部件为球冠纸壳或熏黑的球冠透明塑料壳，通过筒架固定在基座上，基座、筒架与球冠记录部件三者形成密闭空间，所述机架、垂直放大杠杆笔、垂直悬臂梁、上球铰和下球铰设置在所述密闭空间内；所述机架为圆柱形透明塑料壳体，固定在基座上，所述上球铰安装在机架上部开口处，所述垂直放大杠杆笔在其杠杆支点处与上球铰固定连接，笔尖接触球冠记录部件内表面；所述垂直悬臂梁的上端具有球形端部，作为所述下球铰的球头；所述垂直放大杠杆笔的下端与下球铰的球瓦固定连接；所述垂直悬臂梁的下端固定在基座上；所述吊弦感应部分包括：透明塑料容器、不锈钢小球、吊弦和盛有阻尼液的阻尼液槽；透明塑料容器作为吊弦感应部分的外壳，固定在基座上，所述不锈钢小球、吊弦和阻尼液槽设置在透明塑料容器内；吊弦通过带螺丝的吊头吊装在透明塑料容器的顶部，吊弦下端连接不锈钢小球，不锈钢小球浸入阻尼液中；所述基座上设置有方位图，根据水平悬臂梁或垂直放大杠杆笔的摆动方向，结合方位图即可判断扰动传来的方向。根据垂直放大杠杆笔的第一笔笔画，可准确判断出扰动传来的方向；优选地，所述垂直悬臂梁与水平悬臂梁为圆形实心截面或圆环形截面，各个方向均具有相同的横向弹性形变特性；垂直悬臂梁与水平悬臂梁在各方向的弯曲刚性或柔性一致，地面水平扰动时，只有垂直悬臂梁反应，水平悬臂梁不响应；反之，当地面垂直扰动时，只有水平悬臂梁响应，垂直悬臂梁不响应；优选地，所述垂直放大杠杆笔的为10～100；优选地，所述的水平悬臂梁端部质量与水平悬臂梁总质量之比为0.2～0.3；所述的垂直悬臂梁端部质量与垂直悬臂梁总质量之比为0.2～0.3；所述不锈钢小球与吊弦的质量比为1～3；为了显示较强的信号反应，水平、垂直悬臂梁的长度还可以选择长一点，即水平、垂直悬臂梁的长细比均为20～30。本技术使用时，基座固定在地面上或者其他能感应地震波的固定表面上；垂直扰动感应部分、水平扰动感应部分与吊弦感应部分均可以多于一组，各悬臂梁的固有频率不同，固有频率范围更广，因为尽管每个悬臂梁的固有频率有多个，但是固有频率是离散的，总有漏掉的频率，采用多组不同的悬臂梁，就能起到互补的作用。本技术的优点：1)无论是剪切地震波扰动、还是P波扰动采用悬臂梁的感应方式是因为它有无数个固有频率，克服了悬挂摆和弹簧振子等地震感应方式感应频谱单一、不容易发生感应共振的缺陷；同时本设计还可以根据需要在基座上设置多组不同参数的悬臂梁，形成地震垂直感应群。2)采用机械杠杆信号放大方式，优点是设计简单、制作容易、信号放大效果明显。3)采用了吊弦感应部分，不仅可以消除空气风的扰动影响、而且克服了系统的惯性运动；使得地震感应器每时每刻基本上都能较为真实地感应地震的扰动。附图说明图1：本技术的结构示意图；其中：1、基座；2、垂直悬臂梁；3、机架；4、透明塑料容器；5、不锈钢小球；6、阻尼液槽；7、阻尼液；8、水平悬臂梁座；9、水平悬臂梁；10、水平悬臂梁端部；11、吊弦；12、吊头；13、圆环法兰；14、紧固件；15、球冠记录部件；16、筒架；17、垂直杠杆放大笔；18、上球铰；19、下球铰球瓦；20、垂直悬臂梁端部；21、垂直悬臂梁。具体实施方式下面结合图1对本技术做进一步说明：实施例1吊弦悬臂梁型复合地震感应器，包括基座1、垂直扰动感应部分、水平扰动感应部分和吊弦感应部分；其中，所述垂直扰动感应部分包括水平悬臂梁座8和水平悬臂梁9；所述水平悬臂梁9一端具有球形端部10，所述端部质量与水平悬臂梁总质量之比为0.2，所述水平悬臂梁的长细比为20；水平悬臂梁9另一端通过水平悬臂梁座8固定在基座1上；其中，所述水平扰动感应部分包括：球冠记录部件15、筒架16、机架3、垂直放大杠杆笔17、垂直悬臂梁21、上球铰18和下球铰；所述球冠记录部件15为球冠纸壳或熏黑的球冠透明塑料壳，通过筒架16固定在基座1上，基座1、筒架16与球冠记录部件15三者形成密闭空间，所述机架3、垂直放大杠杆笔17、垂直悬臂梁21、上球铰18和下球铰设置在所述密闭空间内；所述机架3为圆柱形透明塑料壳体，固定在基座1上，所述上球铰18安装在机架3上部开口处，所述垂直放大杠杆笔17在其杠杆支点处与上球铰18固定连接，笔尖接触球冠记录部件15内表面；所述垂直悬臂梁21上端具有球形端部20，作为所述下球铰的球头；所述端部质量与垂直悬臂梁总质量之比为0.3，所述垂直悬臂梁的长细比为30；所述垂直放大杠杆笔17的下端与下球铰的球瓦19固定连接；所述垂直放大杠杆笔的为10；所述垂直悬臂梁21的下端固定在基座1上；所述吊弦感应部分包括：透明塑料容器4、不锈钢小球5、吊弦11和盛有阻尼液7的阻尼液槽6；透明塑料容器4作为吊弦感应部分的外壳，固定在基座1上，所述不锈钢小球5、吊弦11和阻尼液槽6设置在透明塑料容器4内；吊弦11通过带螺丝的吊头12吊装在透明塑料容器4的顶部，吊弦11的下端连接不锈钢小球5，不锈钢小球5浸入阻尼液7中；所述不锈钢小球与吊弦的质量比为1；所述基座1上设置有方位图，根据水平悬臂梁9或垂直放大杠杆笔17的摆动方向，结合方位图即可判断扰动传来的方向。根据垂直放大杠杆笔17的第一笔笔画，可准确判断出扰动传来的方向；所述垂直悬臂梁21与水平悬臂梁9为圆形实心截面或圆环形截面，各个方向均具有相同的横向弹性形变特性；垂直悬臂梁与水平悬臂梁在各方向的弯曲刚性或柔性一致，地面水平扰动时，只有垂直悬臂梁反应，水平悬臂梁不响应；反之，当地面垂直扰动时，只有水平悬臂梁响应，垂直悬臂梁不响应。本专利技术的基座固定在地面本文档来自技高网...

【技术保护点】
吊弦悬臂梁型复合地震感应器，其特征在于，包括基座、垂直扰动感应部分、水平扰动感应部分和吊弦感应部分；其中，所述垂直扰动感应部分包括水平悬臂梁座和水平悬臂梁；所述水平悬臂梁一端具有球形端部；水平悬臂梁另一端通过水平悬臂梁座固定在基座上；其中，所述水平扰动感应部分包括：球冠记录部件、筒架、机架、垂直放大杠杆笔、垂直悬臂梁、上球铰和下球铰；所述球冠记录部件为球冠纸壳或熏黑的球冠透明塑料壳，通过筒架固定在基座上，基座、筒架与球冠记录部件三者形成密闭空间，所述机架、垂直放大杠杆笔、垂直悬臂梁、上球铰和下球铰设置在所述密闭空间内；所述机架为圆柱形透明塑料壳体，固定在基座上，所述上球铰安装在机架上部开口处，所述垂直放大杠杆笔在其杠杆支点处与上球铰固定连接，笔尖接触球冠记录部件内表面；所述垂直悬臂梁的上端具有球形端部，作为所述下球铰的球头；所述垂直放大杠杆笔的下端与下球铰的球瓦固定连接；所述垂直悬臂梁的下端固定在基座上；其中，所述吊弦感应部分包括：透明塑料容器、不锈钢小球、吊弦、盛有阻尼液的阻尼液槽；透明塑料容器作为吊弦感应部分的外壳，固定在基座上，所述不锈钢小球、吊弦和阻尼液槽设置在透明塑料容器内；吊弦通过带螺丝的吊头吊装在透明塑料容器的顶部，吊弦下端连接不锈钢小球，不锈钢小球浸入阻尼液中；所述基座上设置有方位图。...

【技术特征摘要】
1.吊弦悬臂梁型复合地震感应器，其特征在于，包括基座、垂直扰动感应部分、水平扰动感应部分和吊弦感应部分；其中，所述垂直扰动感应部分包括水平悬臂梁座和水平悬臂梁；所述水平悬臂梁一端具有球形端部；水平悬臂梁另一端通过水平悬臂梁座固定在基座上；其中，所述水平扰动感应部分包括：球冠记录部件、筒架、机架、垂直放大杠杆笔、垂直悬臂梁、上球铰和下球铰；所述球冠记录部件为球冠纸壳或熏黑的球冠透明塑料壳，通过筒架固定在基座上，基座、筒架与球冠记录部件三者形成密闭空间，所述机架、垂直放大杠杆笔、垂直悬臂梁、上球铰和下球铰设置在所述密闭空间内；所述机架为圆柱形透明塑料壳体，固定在基座上，所述上球铰安装在机架上部开口处，所述垂直放大杠杆笔在其杠杆支点处与上球铰固定连接，笔尖接触球冠记录部件内表面；所述垂直悬臂梁的上端具有球形端部，作为所述下球铰的球头；所述垂直放大杠杆笔的下端与下球铰的球瓦固定连接；所述垂直悬臂梁的下端固定在基座上；其中，所述吊弦感应部分包括：透明塑料容器、不锈钢小球、吊弦、盛有阻尼液...

【专利技术属性】
技术研发人员：史文谱，雷明伟，
申请(专利权)人：烟台大学，
类型：新型
国别省市：山东;37