一种地震前兆监测系统技术方案

一种地震前兆监测系统，包括气泡分离装置和与之分别连接的恒流装置、气泵、气体分析仪，恒流装置将所汲取的地下水以恒定的液体流量输送至气泡分离装置，气泵以也以恒定的气体流量输送至气泡分离装置，气泡分离装置将气、流体以恒定比混合，将流体内的氦分离，并在抽气泵的作用下被输送至气体分析仪内进行氦含量的分析。本发明专利技术通过对氦的监测实现了对地震前的预测，通过恒定的气流比实现监测值的可靠测定，并避免了空气中氦气的干扰，使得预测值更为科学。

【技术实现步骤摘要】
一种地震前兆监测系统
本专利技术涉及地震监测领域，具体涉及一种地震前兆监测系统。
技术介绍
地震是我国频发的自然灾害，涉及地域范围广、危害大，为此，对于地震前兆即地震发生前出现的异常现象进行监测的各种方法手段成为地震研究的重要内容和热点。研究表明地下流体如地下水(井水、泉水、地下层中所含的水)、石油和天然气、地下岩层中还可能贮存一些其它气体，用仪器监测这些地下流体的化学成份和某些物理量，研究它们的变化情况可以帮助人们预测地震。氦是一种稀有气体，在通道良好的条件下，可迁移至更远处，氦可与流体一起沿构造带渗透，由深部向地表垂直迁移。当地震发生时，来自地下的氦气流随着岩石的动力负荷增加而增长，氦自身的这些性质决定了它可以作为反映地震前兆指标的灵敏组分之一。现有技术下的大多数是基于对氡的监测以预测地震，但相比于氡，氦的化学惰性和强扩散能力是氡的7.4倍，用于地震监测更为适宜，现有技术都采用鼓泡装置以产生气泡进而将地下水中所含的氦分离出来，但鉴于空气中也含有少量的氦，对检测结果存在影响；且现有技术下鼓泡后，所产生的气泡无法完全上浮至液面破裂，尤其是体积较小的气泡，表面应力大不易破裂，使得氦气无法被释放出来，检测数据存在误差。
技术实现思路
根据
技术介绍
提出的问题，本专利技术提供一种地震前兆监测系统来解决，接下来对本专利技术做进一步地阐述。一种地震前兆监测系统，包括气泡分离装置，包括分离筒，分离筒的底部设置有进液口、侧部设置有出液口，内部设置有连接进液口的内筒，内筒内部为气液分离腔；内筒与分离筒之间设置有固定连接在分离筒上的储气筒，储气筒上部外露于分离筒，下部与分离筒存在间隔，储气筒部分外露于分离筒，储气筒内置有导气管，导气管的底部向下延伸至内筒内，且在底部设置有起泡器；恒流装置，与进液口连接，将所汲取的地下水以恒定的液体流量输送至气泡分离装置；气泵，以恒定的气体流量输送至气泡分离装置；气体分析仪，与外露于分离筒的储气筒连接；气泡分离装置将气、流体以恒定比混合，并输送至气体分析仪内进行氦含量的分析。作为优选地，气泵所鼓入的气体为氮气，成本低，难溶于水，监测结果不受不受影响。作为优选地，气泵至分离筒的气流管路上设置有气体流量计，恒流装置连接至分离筒的水流管路上设置有文丘里管，在文丘里管的缩口处设置有液体流量计，通过气体流量计、液体流量计的数值显示控制气泵和/或恒流装置的流量输出。作为优选地，所述内筒下部与分离筒的间隔长度为内筒高度的1/5～1/3；保证气泡充分的上浮时间的同时流体流速稳定。作为优选地，储气筒通过抽气泵将释放的气体抽送至气体分析仪时，使储气筒的气压维持为微负压状态；使得气泡在内筒中上浮过程中、由内筒溢流至储气筒的过程以及在储气筒的表面中，微负压使得气泡快速膨胀破裂，氦得到充分的收集。可选地，恒流装置包括水泵以及与水泵连接的恒流阀，通过恒流阀的作用向气泡分离装置输入恒定流量的地下水作为优选地，恒流装置包括箱体，箱体内设有两隔板，隔板底部和两侧与箱体固定连接，顶部低于箱体的高度，将箱体内分隔为进水腔、静置腔、出流腔三个腔室；位于进水腔侧壁设有进流口，静置腔底部通过管道连接至气泡分离装置的进液口，出流腔底部设置有出流口，进流口连接水泵，静置腔的液面高度应高于内筒的高度；维持了恒流装置与气泡分离装置的液面高度差的恒定，使得进入气泡分离装置的流量恒定。作为优选地，箱体顶部设置有盖板，盖板与箱体形成密封空间，密封空间内预充满氮气，盖板顶部设置有连通此密封空间的气囊，气囊具有收缩性；一方面，地下水逐步漫过至静置腔的过程中，其所裹挟的气体将上浮并与地下水流体分离，使得静置腔至气泡分离装置的管段始终为充实水柱，再通过隔板分隔成三个腔室，使得静置腔的液面高度恒定，维持了流量的恒定控制；另一方面，氮气的填充隔绝了空气的干扰，使得监测结果更有科学性。所述气囊的设置使得水泵能将地下水顺利泵入箱体，且尽可能降低了箱体内气压的影响，气压相比于液压而言可忽略不计或通过调整静置腔的液面高度可预排除气压值，不影响气流和液流的比值恒定。作为优选地，所述进水腔内还设置有滤网，滤网的高度大于隔板，地下水在进入静置腔、出流腔前预先在进水腔内进行过滤操作，滤除其杂质。有益效果：与现有技术相比，本专利技术通过对氦的监测实现了对地震前的预测，通过恒定的气流比实现监测值的可靠测定，并避免了空气中氦气的干扰，使得预测值更为科学。附图说明图1：本专利技术的结构示意图；图2：气泡分离装置的结构示意图；图3：恒流装置的结构示意图；图中：气泡分离装置10，分离筒11、进液口12、内筒13、分离腔14、储气筒15、导气管16、起泡器17、出液口18；恒流装置20、箱体21、隔板22、进水腔23、静置腔24、出流腔25、进流口26、出流口27、盖板28、气囊29、滤网210；气泵30、气体分析仪40。具体实施方式接下来结合附图1-3对本专利技术的一个具体实施例来做详细地阐述。一种地震前兆监测系统，包括气泡分离装置10和与之分别连接的恒流装置20、气泵30、气体分析仪40，恒流装置20将所汲取的地下水以恒定的液体流量输送至气泡分离装置10，气泵30以也以恒定的气体流量输送至气泡分离装置10，气泡分离装置10将气、流体以恒定比混合，将流体内的氦分离，并在抽气泵的作用下被输送至气体分析仪40内进行氦含量的分析。气泡分离装置10包括分离筒11，分离筒11的底部设置有进液口12、侧部设置有出液口18，进液口12与恒流装置20连接，分离筒11内部设置有连接进液口12的内筒13，内筒13内部为气液分离腔14；内筒13与分离筒11之间设置有固定连接在分离筒11上的储气筒15，储气筒15上部外露于分离筒11，下部与分离筒11存在间隔，储气筒15在外露于分离筒11的部分通过抽气泵连接至气体分析仪40，储气筒15内置有导气管16，导气管16的底部向下延伸至内筒13内，且在底部设置有起泡器17。来自恒流装置20的地下水由分离筒11的底部设置有进液口12进入内筒13的气液分离腔14，并从顶部溢出至储气筒15内，最后因内筒13下部与分离筒11存在间隔，依据连通器原理，地下水将由分离筒11上的出液口18流出；所述起泡器17位于内筒13内，气泵30所输送的气体经浸没于地下水内的起泡器17后产生大量的气泡，将地下水流体内所裹挟的氦气从地下水中剥离，并向上积聚，并在抽气泵的作用下被输送至气体分析仪40内进行氦含量的分析。需说明的是，鼓入地下水中的气体中必然不含有氦气，而空气中存在一定浓度的氦，故而所鼓入的气体不能为空气，且为保证氦气剥离完全剥离，所述气泡应能高效的产生，基于此，本专利技术气泵30所鼓入的气体优选成本低且难溶于水的氮气。在监测过程中，为所获取的检测值科学、可靠，所述检测值应稳定，故要求进入气泡分离装置10的鼓气量和进水量比值恒定，即要求气泵30鼓入的气体、恒流装置20输入的液体的流量恒定，实际中，控制气泵30的功率恒定即可本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种地震前兆监测系统，其特征在于包括：/n气泡分离装置(10)，包括分离筒(11)，分离筒(11)的底部设置有进液口(12)、侧部设置有出液口(18)，内部设置有连接进液口(12)的内筒(13)，内筒(13)内部为气液分离腔(14)；内筒(13)与分离筒(11)之间设置有固定连接在分离筒(11)上的储气筒(15)，储气筒(15)上部外露于分离筒(11)，下部与分离筒(11)存在间隔，储气筒(15)部分外露于分离筒(11)，储气筒(15)内置有导气管(16)，导气管(16)的底部向下延伸至内筒(13)内，且在底部设置有起泡器(17)；/n恒流装置(20)，与进液口(12)连接，将所汲取的地下水以恒定的液体流量输送至气泡分离装置(10)；/n气泵(30)，以恒定的气体流量输送至气泡分离装置(10)；/n气体分析仪(40)，与外露于分离筒(11)的储气筒(15)连接；/n气泡分离装置(10)将气、流体以恒定比混合，并输送至气体分析仪(40)内进行氦含量的分析。/n

【技术特征摘要】
1.一种地震前兆监测系统，其特征在于包括：
气泡分离装置(10)，包括分离筒(11)，分离筒(11)的底部设置有进液口(12)、侧部设置有出液口(18)，内部设置有连接进液口(12)的内筒(13)，内筒(13)内部为气液分离腔(14)；内筒(13)与分离筒(11)之间设置有固定连接在分离筒(11)上的储气筒(15)，储气筒(15)上部外露于分离筒(11)，下部与分离筒(11)存在间隔，储气筒(15)部分外露于分离筒(11)，储气筒(15)内置有导气管(16)，导气管(16)的底部向下延伸至内筒(13)内，且在底部设置有起泡器(17)；
恒流装置(20)，与进液口(12)连接，将所汲取的地下水以恒定的液体流量输送至气泡分离装置(10)；
气泵(30)，以恒定的气体流量输送至气泡分离装置(10)；
气体分析仪(40)，与外露于分离筒(11)的储气筒(15)连接；
气泡分离装置(10)将气、流体以恒定比混合，并输送至气体分析仪(40)内进行氦含量的分析。


2.根据权利要求1所述的地震前兆监测系统，其特征在于：所述气泵(30)所鼓入的气体为氮气。


3.根据权利要求2所述的地震前兆监测系统，其特征在于：所述气泵(30)至分离筒(11)的气流管路上设置有气体流量计，恒流装置(20)连接至分离筒(11)的水流管路上设置有文丘里管，在文丘里管的缩口处设置有液体流量计，通过气体流量计、液体流量计的数值显示控制气泵(30)和/或恒流装置(20)的流量输出。


4.根据权利要求3所述的地震前兆监测系统，其特征在于：所...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘小松，
申请(专利权)人：南昌展火科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江西;36