专利名称：地表倾斜监测仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及的是为学生开展地震观测活动，提供ー种利用地表变化来监测地震的仪器一地表倾斜监测仪。
技术背景目前在学校组织开展监测地震活动，所用的仪器是根据1984年I月上海教育出版社出版的《上海市小学科技活动课教学參考资料》(378页)中提供的“水平摆倾斜仪的制作方法，而自制的，它是把ー个小摆锤用上下两根吊丝系在支架和底座上，在小摆锤的侧面镶有一个小镜子，当地面有微小倾斜时摆锤就以上下固定点的连线为转轴在水平面上摆动，根据摆动的大小和从小镜子中反射出周围景物的不同，可知地面在某一方向上的傾斜度。
此装置的优点是简便易做也较灵敏，但是缺少ー个用精确的数值来标定摆锤摆动大小的刻度盘。尤如ー块只有表针而无表盘的表一祥。(设计者可能当时也想到了这个问题，只是由于无法设置这个刻度盘)，学生观察时无法用较准确的数据来记录摆锤摆动程度的大小，只能大致估测，很难把握。地震的巨大危害性是人所共知的，开展观测地震活动是人人有责的大事，小学生也不例外，尽管是小学生測量也必须要求准确。不能粗枝大叶，通过此活动一能使学生从中了解更多的有关地震的知识，ニ能利于培养学生养成良好的持久性观察习惯，三能经常提醒学生自觉增强安全防患意识，可谓意义重大
实用新型内容
本实用新型的目的是为学生在利用地表变化观测地震活动提供一种带有刻度盘的能准确观测和记录地表发生形变的仪器，为监测和预报地震提供參考信息。本实用新型所依据的原理是地震是地壳岩层在地应カ的作用下岩层发生弯曲褶皱使地面发生变形，开始是极其缓慢，随着地应カ的逐渐加大，岩层就会断裂，释放出能量发生地震，百分这九十以上的地震属于此类(详见人民教育出版社出版的九年义务教育六年制自然教师教学用书第十一册154页2001年4月第二版)根据上述原理，本实用新型是这样实现的。将原有横放的摆锤改为竖直悬吊的摆锤指针，将摆锤指针用丝线绳悬挂在支架横梁中部的调摆螺丝上。整个装置由球面状凹面刻度盘.摆锤指针.支架和底座四部分組成。在摆锤指针的下方，设有ー个球面状凹面刻度盘，并使凹面朝上为盘面。球面状凹面刻度盘的球面弧度与悬吊的摆锤指针向各个方向偏移时所运行的弧度相同，并使摆锤指针的尖部与盘面保持一毫米的间距。以保证摆锤指针的针尖与盘面之间始终以I毫米的间距保持平行移动。其中球面状凹面刻度盘内设有两种刻度，一种是由同一个圆心的多个等距离的水平圆环(环与环之间的距离相等)构成刻度，用于标定地表倾斜的程度。即每ー环为ー个刻度。刻度大小的确立(环与环之间的等距大小)是根据以摆锤指针与盘面垂直法线之间的一度的夹角所对应的弧长确立为“ー度”。另ー种刻度是过盘面圆心做八条经线，把球面状凹面刻度盘的盘面八等分，构成经线刻度来指示地表倾斜的方向。为使球面状凹面刻度盘能固定在支架底座上，在球面状凹面刻度盘外沿设有四个对称的盘耳(和球面状凹面刻度盘是一体)，其中两个对称的盘耳分别标有“北”和“南”两个方向，其余两个对称的盘耳中心各有ー个小圆孔，然后用螺丝依次将支架横梁、球面状凹面刻度盘的盘耳、支架立柱和底座连接在一起，盘底外侧设有ー个胶皮垫圈，使之稳定，在底座的各角上分别设有四个调平螺丝，调整整个装置成水平状态，这样就构成了本实用新型。由于采用上述方案，学生观察时，无论摆锤指针向哪个方向偏移，都能通过圆环形刻度准确地把地表倾斜的程度和倾斜方向指示出来，便于学生准确记录，解决了用眼大致估测而无法用准确的数字刻度盘来观测记录地表倾斜程度和方向的难题。该装置结构简单，便于拆装组合和配件。
以下结合附图和实施例对本实用新型做进ー步的说明。附图中图I——图3和图11，图15比例均为I : 3 图4----图 8 为 I : I. 5图9 为 I : 0. 25图12图 14 和图 17图 20 为 I I图I中I、球面状凹面刻度盘 2、支架横梁 3、支架立柱4、调摆螺5、调平螺杆 6、调平螺母7、摆锤指针8、胶皮垫圈 9、底座10、支架立柱柱脚螺丝 11、方位刻度线12、盘耳13、水平圆环刻度线(地表傾斜度)图I是本实用新型实施例的立体图图2是图I中(I)的俯视图图3是图I中(I)A——A的剖视图图4是图I中⑵的俯视图图5是图4BB的剖视图图6是图I中(3)的主视图图7是图6CC的剖视图图8是图6的俯视图图9是图I中⑷的纵剖图图10是图I中⑷的俯视图图11是图I中(9)的俯视图图11中的I支架固定孔2调平螺丝孔图12是图I中(5)的主视图图13是图I中(6)的纵剖图图14是图I中(6)的俯视图图15是图I中⑶的俯视图图16是图15的DD剖视图图17是图I中(7)的主视图[0035]图18是图17的侧视图图19是图17的俯视图图20是图I中(5)的仰视图
具体实施方式
在图ー的实施例中，摆锤指针7由一根丝线悬挂在支架横梁2中部的调摆螺丝4上。调摆螺丝4内部设有穿线孔，外壁带有螺纹扣，能拧入旋进支架横梁2中部的螺孔中，以此可以调节摆锤指针7和球面状凹面刻度盘I之间的合适距离。支架横梁2的两端各有ー个小圆孔，用螺丝依次将支架横梁2、球面状凹面刻度盘带孔的盘耳12拧紧固定在支架立柱3的顶端螺孔上。支架立柱3带螺纹扣的柱脚穿过底座9的支架立柱固定孔，用支架 立柱柱脚螺丝10上下夹住底座9使其固定。在底座9的中心部位放好胶皮垫圈8托住球面状凹面刻度盘I的盘底，并同时调整球面状凹面刻度盘与底座9保持平行。调平螺母6是ー个内外壁均有螺纹扣的螺母，将其穿过底座9的调平螺孔用螺丝固定住。然后再将调平螺杆5旋入调平螺母6内，至此构成了本实用新型使用时I、可将该仪器放在室内ー个固定的地方。2、调整调摆螺丝4使摆锤指针7与球面状凹面刻度盘盘面之间的距离使针尖靠近盘面，但不接触。3、调节调平螺杆5使摆锤指针7的针尖和球面状凹面刻度盘I的中心点重合。4、为防止灰尘，可以用ー个玻璃罩将该仪器罩住。当地面一旦发生倾斜时，由于盘面刻度是水平圆环状，无论摆锤指针7向哪个方向倾斜偏移，都有具体的刻度标定着，又因盘面是球面状而且球面弧度与摆锤指针摆动偏移时，所成的弧度一致，所以无论摆锤指针怎样偏移都始終与盘面保持平行，有助于学生观察，减小由视觉造成的误差。
权利要求1.一种地表倾斜监测仪，是将原有横放的摆锤改为竖直悬吊的摆锤指针，将摆锤指针用丝线绳悬挂在支架横梁中部的调摆螺丝上，其特征是整个装置由球面状凹面刻度盘(I)、摆锤指针(7)、支架和底座(9)四部分组成；在摆锤指针(7)的下方设有一个球面状凹面刻度盘(I)，并使凹面朝上为盘面；球面状凹面刻度盘(I)的球面弧度与悬吊的摆锤指针(7)向各个方向偏移时所运行的弧度相同，并使摆锤指针(7)的尖部与球面状凹面刻度盘(I)的盘面之间始终以I毫米的间距保持平行移动；球面状凹面刻度盘(I)内设有两种刻度一种是由同一个圆心的多个等距离的水平圆环构成的刻度(13)用于标定地表倾斜的程度，即每一环为一个刻度，刻度大小的确立是根据以摆锤指针(7)与盘面垂直法线之间的一度的夹角所对应的弧长为一度，另一种是过球面状凹面刻度盘(I)盘面圆心做八条经线将盘面八等分构成经线刻度(11)来指示地表倾斜的方向；为使球面状凹面刻度盘(I)能固定在支架和底座(9)上，在球面状凹面刻度盘(I)外沿设有四个对称的盘耳(12)，其中两个对称的盘耳(12)分别标有“北”和“南”两个方向，其余两个对称的盘耳(12)中心各有一个小圆孔并用螺丝依次将支架横梁(2)、球面状凹面刻度盘(I)的盘耳(12)、支架立柱(3)和底座(9)连接在一起，盘底外侧设有一个胶皮垫圈；在底座(9)的各角设有调平螺丝。
专利摘要一种利用地表变化监测地震的教学仪器——地表倾斜监测仪，是将已有横放的摆锤而无刻度盘的“水平摆倾斜仪”改为带有刻度盘的竖直悬吊式摆锤指针的地表倾斜监测仪。它由球面状凹面刻度盘、摆锤指针，支架，底座四部分构成。其中球面刻度盘的凹面为盘面。盘面弧度与摆锤指针摆动偏移时所呈的弧度相同，盘内的刻度有两种，即一种是由同一个圆心的多个的等距离的水平圆环来标定地表倾斜度的刻度。另一种是过球面状凹面刻度盘盘面的圆心做八条经线将盘面八等分来标定地表倾斜方向的刻度。当地表一旦发生倾斜时，无论摆锤指针向哪个方向倾斜偏移时既能使摆锤指针始终与盘面保持平行移动又有相应的刻度标定着，便于学生观察记录减小由视觉造成的误差。
文档编号G01C9/02GK202533076SQ20112057447
公开日2012年11月14日 申请日期2011年12月26日 优先权日2011年12月26日
发明者赵文彬 申请人:赵文彬