跨斷裂帶水平形變地震監測器的製作方法

2023-06-06 14:03:16 2

本發明屬於地震監測儀器技術領域，具體涉及一種跨斷裂帶水平形變地震監測器。

背景技術：

地震預報是一個公認的世界性難題。目前，地震監測主要有地殼形變、地下流體、地磁地電等系統。觀測和研究現今斷裂帶地質形變，揭示其特徵和規律，是進行地震監測預報的最為直接的手段。1985年，由中國地震局地殼應力研究所研製並通過技術鑑定的dsj型水平斷層儀是迄今最為先進的觀測地質斷層水平活動的測量儀器。據新疆呼圖壁地震臺介紹，dsj型水平斷層活動測量儀是用超低膨脹係數金屬絲，在一定條件下的拉伸長度為基準的，用它可和在地面上選定的兩個參考點之間的距離進行比較，後者的微量變化經過傳導和機械放大，由機械記錄器實現自動記錄，儀器耦合方式為深臺墩剛性耦合，環境溫度為-15℃-140℃，水平斷層儀長48m，安裝在澆鑄於基巖上的鋼筋混凝土儀器墩上。

這種儀器雖然先進，但存在以下不足之處：1.其核心部件金屬絲固定在首尾兩端的水泥墩上，對斷層毫米級的微量活動觀測精度較高，而對斷層大幅度的開合運動的觀測有較大的局限性；2.它的觀測數據需要由固定的金屬絲與選定的兩個參考點距離進行比較，經過傳導和機械放大才能得到，數據獲得有一定的間接性；3.該儀器需要設立在溫度較穩定的地下長廊裡，難以普及使用。此外，新疆呼圖壁縣從1987年使用該儀器至今，期間發生多次較大地震都沒有得到有效預報，其有效性沒有得到充分驗證。

技術實現要素：

針對現狀，本發明提供一種跨斷裂帶水平形變地震監測器，該儀器能夠直接觀測斷裂帶在地質力量作用下張裂和收縮的水平形變運動，精確紀錄斷裂帶每一時刻開合形變的水平長度數據。

為了實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種跨斷裂帶水平形變地震監測器，包括橫跨斷裂帶兩側的連杆和數據紀錄器，所述連杆包括固定端和活動端，固定端固定在斷裂帶一側的基巖臺墩上，活動端與固定在斷裂帶另一側基巖臺墩上的數據記錄器連接。

前述跨斷裂帶水平形變地震監測器中，所述數據紀錄器包括紀錄紙帶和能自動旋轉的滾筒機械裝置，滾筒機械裝置旋轉時帶動紀錄紙帶一起轉動。

優選地，所述連杆的活動端還設有記錄筆，所述記錄筆在數據記錄紙的上方，並且能在記錄紙上劃上痕跡，能在數據紀錄器的紙帶上直接記錄斷裂帶開合運動軌跡及數據。當斷裂帶沒有形變時，軌跡為一條直線，當斷裂帶水平方向上有變化時，軌跡發生變化，根據軌跡的變化大小來確定是屬於常規性形變還是非常規性形變，比如熱脹冷縮引起的斷裂帶變化，一般偏離直線軌跡距離較小，屬於常規性形變，如果偏離直線軌跡距離較大，就判斷要發生地震，並且能夠根據偏離距離的大小來分析地震的強度。

進一步地，所述連杆的下方設有滑輪裝置，用於承託連杆，以減少連杆來回伸縮運動的摩擦。

更進一步地，所述連杆和數據紀錄器的上方設有保護裝置，其中所述保護裝置可以為欄杆，用於保護連杆和數據紀錄器。

其中，本發明所用連杆的材質為剛性材料，耐熱脹冷縮，可以選擇剛性的鋼筋(鋼筋的洛氏硬度hrc為51～58)，其長度由斷裂帶的寬度確定，適用於任何寬度的斷裂帶。

本發明方法具有如下優點：

該儀器能夠直接觀測斷裂帶在地質力量作用下張裂和收縮的水平形變運動，精確紀錄斷裂帶每一時刻開合形變的水平長度數據，從中區分出斷裂帶常規性形變與異常性形變，並根據數據積累準確預測地震。

本發明結構簡單，造價低廉，監測效果準確，可用性強。

附圖說明

圖1是本發明跨斷裂帶水平形變地震監測器監測斷裂帶示意圖；

圖中，1-連杆、2-數據紀錄器、3-基巖臺墩、4-滑輪裝置、5-斷裂帶。

具體實施方式

下面將通過具體實施例對本發明進行詳細的描述。提供這些實施例是為了能夠更透徹地理解本發明，並且能夠將本發明的範圍完整的傳達給本領域的技術人員。

如在通篇說明書及權利要求當中所提及的「包含」或「包括」為一開放式用語，故應解釋成「包含但不限定於」。說明書後續描述為實施本發明的較佳實施方式，然所述描述乃以說明書的一般原則為目的，並非用以限定本發明的範圍。本發明的保護範圍當視所附權利要求所界定者為準。

實施例1

一種跨斷裂帶水平形變地震監測器，如圖1所示，包括橫跨斷裂帶5兩側的連杆1和數據紀錄器2，所述連杆1包括固定端和活動端，固定端固定在斷裂帶5一側的基巖臺墩3上，活動端與固定在斷裂帶5另一側基巖臺墩3上的數據記錄器2連接。

前述跨斷裂帶水平形變地震監測器中，所述數據紀錄器包括紀錄紙帶和能自動旋轉的滾筒機械裝置。所述連杆的活動端還設有記錄筆，能在數據紀錄器的紙帶上直接記錄斷裂帶開合運動軌跡及數據。

實施例2

一種跨斷裂帶水平形變地震監測器，如圖1所示，包括橫跨斷裂帶5兩側的連杆1和數據紀錄器2，所述連杆1包括固定端和活動端，固定端固定在斷裂帶5一側的基巖臺墩3上，活動端與固定在斷裂帶5另一側基巖臺墩3上的數據記錄器2連接。所述數據紀錄器包括紀錄紙帶和能自動旋轉的滾筒機械裝置。所述連杆的活動端還設有記錄筆，能在數據紀錄器的紙帶上直接記錄斷裂帶開合運動軌跡及數據。所述連杆的下方設有滑輪裝置4，用於承託連杆1，以減少連杆來回伸縮運動的摩擦。

實施例3

一種跨斷裂帶水平形變地震監測器，如圖1所示，包括橫跨斷裂帶5兩側的連杆1和數據紀錄器2，所述連杆1包括固定端和活動端，固定端固定在斷裂帶5一側的基巖臺墩3上，活動端與固定在斷裂帶5另一側基巖臺墩3上的數據記錄器2連接。所述數據紀錄器包括紀錄紙帶和能自動旋轉的滾筒機械裝置。所述連杆的活動端還設有記錄筆，能在數據紀錄器的紙帶上直接記錄斷裂帶開合運動軌跡及數據。所述連杆的下方設有滑輪裝置4，用於承託連杆1，以減少連杆來回伸縮運動的摩擦。所述連杆和數據紀錄器的上方設有保護裝置，其中所述保護裝置可以為欄杆，用於保護連杆和數據紀錄器。

本發明地震監測器的使用方法：將地震監測器的連杆一端(固定端)固定在斷裂帶一側的基巖臺墩上，另一端(活動端)平行套接斷裂帶另一側基巖臺墩上的數據記錄器，活動端的記錄筆設在數據記錄紙的上方，並且能在記錄紙上劃上痕跡，滾筒機械裝置旋轉時帶動紀錄紙帶一起轉動，當斷裂帶水平方向上發生形變，能在數據紀錄器的紙帶上記錄斷裂帶開合運動軌跡及數據。即當斷裂帶沒有形變時，軌跡為一條直線，當斷裂帶水平方向上有變化時，軌跡發生變化，根據軌跡的變化大小來確定是屬於常規性形變還是非常規性形變，比如熱脹冷縮引起的斷裂帶變化，一般偏離直線軌跡距離較小，屬於常規性形變，如果偏離直線軌跡距離較大，就判斷要發生地震，工作人員可以根據數據積累預測地震，並且能夠根據偏離距離的大小來分析地震的強度。

雖然，上文中已經用一般性說明及具體實施例對本發明作了詳盡的描述，但在本發明基礎上，可以對之作一些修改或改進，這對本領域技術人員而言是顯而易見的。因此，在不偏離本發明精神的基礎上所做的這些修改或改進，均屬於本發明要求保護的範圍。