一种基于氡气的地震前兆监测系统技术方案

一种基于氡气的地震前兆监测系统，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、超声波脱气机，气泡分离装置，用于对地下水流体脱气；恒流装置，可操作性地连接至进流口，被配置为向气泡分离装置内输送恒定流量的地下水流体；所述气泵，可操作性地连接导气管，被配置为向导气管输送恒定的气体流体；超声波脱气机，被配置为向气泡分离装置内发出超声波。本发明专利技术将恒定流量的气流通入恒定流量的地下水中，将地下水中进行脱气处理，脱气效果明显，在配合有微负压和超声波脱气机的作用，对气泡尤其是微小气泡进行“定向扩散”处理，使其充分破裂，氡气可以得到充分收集，使得监测分析结果稳定、科学。

【技术实现步骤摘要】
一种基于氡气的地震前兆监测系统
本专利技术涉及地震监测领域，具体涉及一种基于氡气的地震前兆监测系统。
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。水氡异常的观测是地震监测的一种手段，氡是一种稀有气体，在通道良好的条件下，可迁移至更远处，氡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，来自地下的氡气流随着岩石的动力负荷增加而增长，氡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。通过观测地震地下流体脱出气体的含量，从而对地震趋势分析与短临震情进行前兆预判，目的是揭示区域构造活动过程中应力和热力变化与相应浓度变化之间的物理联系，获取与地震孕育及发生过程中的有关信息。现有的脱气观测系统主要存在以下几个问题：脱气集气效率较低，无法满足采气量需求，且集脱气量不稳定；再有，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，使得氡气无法被释放出来，检测数据存在误差，使得监测结果不能科学、客观反映地下水中气体的微动态。
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基于氡气的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。一种基于氡气的地震前兆监测系统，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、超声波脱气机，气泡分离装置，包括由上筒体、下筒体一体连接形成的筒体，下筒体的底部设置有进流口、侧部设置有出流口；下筒体内设置有连接在进流口处的内筒，内筒内部为气液分离腔；还包括有导气管，导气管贯穿上筒体，其底部向下延伸至内筒内且在底部设置有起泡器，所述上筒体上还设置有出气口；恒流装置，可操作性地连接至进流口，被配置为向气泡分离装置内输送恒定流量的地下水流体；所述气泵，可操作性地连接导气管，被配置为向导气管输送恒定的气体流体；超声波脱气机，被配置为向气泡分离装置内发出超声波。作为优选地，在气泵至气泡分离装置的气流管路上设置有气体流量计，同时，所述恒流装置连接至气泡分离装置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以准确获取地下水流体的流体，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，上筒体的气压维持为微负压状态；使得气泡在内筒中上浮至液面表面后由内筒溢出时，微负压使得气泡快速膨胀破裂，氡得到充分的收集。作为优选地，所述起泡器设置于内筒内靠近底部的位置，内筒内所产生的气泡逐步在上浮并进入上筒体内，作用时长充分，氡气脱气充分。作为优选地，所述下筒体的筒径大于上筒体，所述上筒体在下筒体的内部向下延伸至靠近下筒体的底部，地下水流体流经上筒体与下部与分离筒的间隔处前，其中所裹挟的气泡需具有充分的上浮时间。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流口，出流腔底部设置有出流口，进流口连接水泵。维持静置腔内的液面高度恒定为隔板的高度，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，箱体顶部设置有透明亚克力材质的盖板，盖板与箱体形成密封空间，盖板上设置有气阀，气阀通过气流管道连接至上筒体，与上筒体一同处于微负压状态；有利于气泡的破裂以及将静置释放的气体也被统计。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，本专利技术通过对氡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；将恒定流量的气流通入恒定流量的地下水中，将地下水中进行脱气处理，脱气效果明显，在配合有微负压和超声波脱气机的作用，对气泡尤其是微小气泡进行“定向扩散”处理，使其充分破裂，氡气可以得到充分收集，使得监测分析结果稳定、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，上筒体11、下筒体12、内筒13、分离腔14、出气口15、导气管16、起泡器17、出流口18、进流口19；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、气阀29、滤网210；气泵30、气体分析仪40、超声波脱气机50。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。一种基于氡气的地震前兆监测系统，用于将地下水中所裹挟的氡气与地下水分离，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。气泡分离装置10，包括由上筒体11、下筒体12一体连接形成的筒体，下筒体12的筒径大于上筒体11，下筒体12的底部设置有进流口19、侧部设置有出流口18，进流口19与恒流装置20连接，恒流装置20被配置为向气泡分离装置10内输送恒定流量的地下水流体；下筒体12内设置有连接在进流口19处的内筒13，内筒13内部为气液分离腔14；还包括有导气管16，导气管16贯穿上筒体11，其底部向下延伸至内筒13内且在底部设置有起泡器17，所述气泵30可操作性地连接导气管16，被配置为向导气管16输送恒定流量的气体流体，所述上筒体11上还设置有出气口15，所述气体分析仪40可操作性地连接在出气口15，对分离处的气体进行分析。来自恒流装置20的地下水由下筒体12的底部设置有进流口19进入内筒13的气液分离腔14，并从内筒13的顶部溢出至下筒体12，来自气泵30的恒流量气体由导气管16进入，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氡气从地下水中剥离，并向上积聚，并在抽气泵的作用下被输送至气体分析仪40内进行氡含量的分析。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的功率恒定即可使得气体流量恒定，本实施例为实时监测气流和水流的流量，在气泵30至气泡分离装置10的气流管路上设置有气体流量计，同时，所述恒流装置20连接至气泡分离装置10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以准确获取地下水流体的流体，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。在气泡的生成过程中，气泡的大小具备一定的随机性，体积较大的气泡在上浮过程中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于氡气的地震前兆监测系统，其特征在于包括气泡分离装置(10)和与之分别连接的恒流装置(20)、气泵(30)、气体分析仪(40)、超声波脱气机(50)，其中：/n气泡分离装置(10)，包括由上筒体(11)、下筒体(12)一体连接形成的筒体，下筒体(12)的底部设置有进流口(19)、侧部设置有出流口(18)；下筒体(12)内设置有连接在进流口(19)处的内筒(13)，内筒(13)内部为气液分离腔(14)；还包括有导气管(16)，导气管(16)贯穿上筒体(11)，其底部向下延伸至内筒(13)内且在底部设置有起泡器(17)，所述上筒体(11)上还设置有出气口(15)，所述气体分析仪(40)可操作性地连接在出气口(15)，对分离处的气体进行分析；/n恒流装置(20)，可操作性地连接至进流口(19)，被配置为向气泡分离装置(10)内输送恒定流量的地下水流体；/n所述气泵(30)，可操作性地连接导气管(16)，被配置为向导气管(16)输送恒定的气体流体；/n超声波脱气机(50)，被配置为向气泡分离装置(10)内发出超声波。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于氡气的地震前兆监测系统，其特征在于包括气泡分离装置(10)和与之分别连接的恒流装置(20)、气泵(30)、气体分析仪(40)、超声波脱气机(50)，其中：
气泡分离装置(10)，包括由上筒体(11)、下筒体(12)一体连接形成的筒体，下筒体(12)的底部设置有进流口(19)、侧部设置有出流口(18)；下筒体(12)内设置有连接在进流口(19)处的内筒(13)，内筒(13)内部为气液分离腔(14)；还包括有导气管(16)，导气管(16)贯穿上筒体(11)，其底部向下延伸至内筒(13)内且在底部设置有起泡器(17)，所述上筒体(11)上还设置有出气口(15)，所述气体分析仪(40)可操作性地连接在出气口(15)，对分离处的气体进行分析；
恒流装置(20)，可操作性地连接至进流口(19)，被配置为向气泡分离装置(10)内输送恒定流量的地下水流体；
所述气泵(30)，可操作性地连接导气管(16)，被配置为向导气管(16)输送恒定的气体流体；
超声波脱气机(50)，被配置为向气泡分离装置(10)内发出超声波。


2.根据权利要求1所述的地震前兆监测系统，其特征在于：气泵(30)至气泡分离装置(10)的气流管路上设置有气体流量计，所述恒流装置(20)连接至气泡分离装置(10)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。


3.根据权利要求1所述的地震前兆监测系统，其特征在于：所述上筒体(11)的气压维持为微负压状态。...

【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