一种基于阻抗分析的构造地震预测实验装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于阻抗分析的构造地震预测实验装置及方法；本实用新型的实验装置由地壳压力接收组件(101)、阻抗分析仪(3)、电脑(4)、固结填充物(30)、沉井(32)组成。由于固结填充物(30)、地壳压力接受组件(101)、沉井(32)、岩石层(33)完全固结在一起。地壳在构造运动作用下，当地应力达到并超过岩层的强度极限时，岩层就会突然产生变形，乃至破裂，岩石所受应力发生变化，与岩石固结在一起的地壳压力接受组件(101)上的6个阻抗传感器，能分别感知来自前、后、左、右及上、下6个方向的应力变化；通过数据处理，发现岩石应力的变化，及时进行地震预警。
【专利说明】一种基于阻抗分析的构造地震预测实验装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种基于阻抗分析的构造地震预测实验装置，尤其涉及构造地震预测【技术领域】。
【背景技术】
[0002]地震共分为构造地震、火山地震、陷落地震和诱发地震四种，其中，构造地震是指在构造运动作用下，当地应力达到并超过岩层的强度极限时，岩层就会突然产生变形，乃至破裂，将能量一下子释放出来，就引起大地震动，这类地震被称为构造地震，占地震总数90%以上。
[0003]地震预测是世界难题，第一，地球的不可入性。大家知道上天容易入地难，我们对地下发生的变化，只能通过地表的观测来推测；第二，地震孕律的复杂性。通过专家多年的研宄，现在逐渐认识到地震孕育、发生、发展的过程十分复杂，在不同的地理构造环境、不同的时间阶段，不同震级的地震都显示出相当复杂的孕律过程；第三，地震发生的小概率性。大家可能都感觉到，全球每年都有地震发生，有些还是比较大的地震。但是对于一个地区来说，地震发生的重复性时间是很长的，几十年、几百年、上千年，而进行科学研宄的话，都有统计样本。而这个样本的获取，在有生之年都非常困难。由于构造地震预测作为一个世界性科学难题，全世界都在努力研宄构造地震预测，探索构造地震预测的有效途径，但就现在来说，不管国内还是国际上，还很难完全准确地预报地震。
实用新型内容
[0004]本实用新型根据实际应用需求，设计了一种基于阻抗分析的构造地震预测实验装置及方法，在选定的地震实验区内，先钻一个直径是30公分的沉井(32)，沉井(32)穿过表土层(34)到达岩石层(33)的深度为2.0米，然后向沉井(32)灌入深度为0.5?0.6米的固结填充物(30)，然后逐步将用钢丝绳吊挂的地壳压力接受组件(101)下放到沉井(32)的地部，再向沉井(32)灌入深度为2.0?2.5米的固结填充物(30)，并加挂振动棒对固结填充物(30)进行夯实，继续灌入固结填充物(30)至地表，28天后，固结填充物(30)、地壳压力接受组件(101)、沉井(32)完全固结在一起。地壳在构造运动作用下，当地应力达到并超过岩层的强度极限时，岩层就会突然产生变形，乃至破裂；当岩石所受应力发生变化时，与岩石固结在一起的地壳压力接受组件(101)上的6个阻抗传感器，能分别感知来自前、后、左、右及上、下6个方向的应力变化；通过数据处理，及时发现地震前兆。研宄表明，该种实验装置及方法，完全可以用于构造地震预测。
[0005]本实用新型解决其技术问题采用的技术方案是:
[0006]一种基于阻抗分析的构造地震预测实验装置由地壳压力接收组件(101)、阻抗分析仪⑶、电脑(4)、固结填充物(30)、沉井(32)组成，所述的地壳压力接受组件(101)由第I号阻抗传感器(201)、第2号阻抗传感器(202)、第3号阻抗传感器(203)、第4号阻抗传感器(204)、第5号阻抗传感器(205)、第6号阻抗传感器(206)、下壳体(I)、上壳体(2)、0型密封圈(5)、绝缘填充物(6)、导线孔(7)、长方形槽I底平面(9)、长方形槽2底平面(12)、圆形槽底平面I (15)、圆形槽底平面2 (18)、长方形槽3底平面(21)、长方形槽4底平面(24)、吊环(27)、卡环(28)、钢丝绳(29)、螺纹孔(31)组成；当岩石所受应力发生变化时，通过与岩石固结在一起的地壳压力接受组件(101)上的6个阻抗传感器，分别感知来自前、后、左、右及上、下6个方向的应力变化；通过数据处理，发现岩石应力的变化，及时进行地震预警。
[0007]本实用新型与【背景技术】相比，具有的有益效果是:
[0008]由于构造地震预测作为一个世界性科学难题，全世界都在努力研宄构造地震预测，探索构造地震预测的有效途径，但就现在来说，不管国内还是国际上，还很难完全准确地预报地震。当地应力达到并超过岩层的强度极限时，岩层就会突然产生变形，乃至破裂，将能量一下子释放出来，就引起大地震动。
[0009]在本发明中，当岩石所受应力发生变化时，通过与岩石固结在一起的地壳压力接受组件(101)上的6个阻抗传感器，分别感知来自前、后、左、右及上、下6个方向的应力变化；通过数据处理，发现岩石应力的变化，及时进行地震预警。
[0010]本发明为构造地震探测仪的设计提供了实验装置。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]下面结合附图和实例对本实用新型做进一步说明。
[0012]图1是本发明的工作原理图。
[0013]图2是本发明的地壳压力接受组件实体爆炸图。
[0014]图3是本发明的纵向爆炸剖视图。
[0015]图4是本发明的横向爆炸剖视图。
[0016]图5是本发明的地壳压力接受组件在沉井中的位置示意图
[0017]在图1、图2、图3、图4、图5中，如图所示:1.下壳体；2.上壳体；3.阻抗分析仪；4.电脑；5.径向橡胶圈；6.绝缘充填物；7.导线孔；8.密封圈；9.长方形槽I底平面；10.导电银胶1;11.长方形压电陶瓷片I ;12.长方形槽2底平面；13.导电银胶2;14.长方形压电陶瓷片2;15.圆形槽I底平面；16.导电银胶5;17.圆形压电陶瓷片I ;18.圆形槽2底平面；19.导电银胶6;20.圆形压电陶瓷片2;21.长方形槽3底平面；22.导电银胶3;23.长方形压电陶瓷片3 ;24.长方形槽4底平面；25.导电银胶4;26.长方形压电陶瓷片4 ;27.吊环；28.卡环；29.钢丝绳；30.固定填充物；31.螺纹孔；32.沉井；33.岩石层；34.地表层；101.地壳压力接收组件；201.第I号阻抗传感器；201.第2号阻抗传感器；203.第3号阻抗传感器；204.第4号阻抗传感器；205.第5号阻抗传感器；206.第6号阻抗传感器；500.黑色信号线；501.灰色信号线；502.蓝色信号线；503.红色信号线；504.白色信号线；505.黄色信号线；506.绿色信号线；
【具体实施方式】
[0018]如图1、2、3、4、5所示，一种基于阻抗分析的构造地震预测实验装置由地壳压力接收组件(101)、阻抗分析仪(3)、电脑(4)、固结填充物(30)、沉井(32)组成，所述的地壳压力接受组件(101)由第I号阻抗传感器(201)、第2号阻抗传感器(202)、第3号阻抗传感器(203)、第4号阻抗传感器(204)、第5号阻抗传感器(205)、第6号阻抗传感器(206)、下壳体(I)、上壳体(2)、0型密封圈(5)、绝缘填充物(6)、导线孔(7)、长方形槽I底平面(9)、长方形槽2底平面(12)、圆形槽底平面I (15)、圆形槽底平面2 (18)、长方形槽3底平面(21)、长方形槽4底平面(24)、吊环(27)、卡环(28)、钢丝绳(29)、螺纹孔(31)组成；所述的第I号阻抗传感器(201)由灰色信号线(501)、黑色信号线(500)、下壳体(I)、导电银胶I (10)、长方形压电陶瓷片1(11)组成；第2号阻抗传感器(202)由蓝色信号线(502)、黑色信号线(500)、下壳体(I)、导电银胶2(13)、长方形压电陶瓷片2(14)组成；第3号阻抗传感器(203)由红色信号线(503)、黑色信号线(500)、下壳体(I)、导电银胶3 (22)、长方形压电陶瓷片3 (23)组成；第4号阻抗传感器(204)由白色信号线(504)、黑色信号线(500)、下壳体
(1)、导电银胶4(25)、长方形压电陶瓷片4(26)组成；第5号阻抗传感器(205)由黄色信号线(505)、黑色信号线(500)、上壳体(2)、导电银胶5 (16)、圆形压电陶瓷片I (17)、径向橡胶圈(8)组成；第6号阻抗传感器(206)由绿色信号线(506)、黑色信号线(500)、下壳体(1)、导电银胶6(19)、圆形压电陶瓷片2(20)组成；吊环(27)是通过螺纹孔(31)固定在上壳体
(2)上；卡环(28)是卡装在吊环(27)上；钢丝绳(29)的一端是固定在卡环(28)上；上壳体(2)通过螺纹与下壳体(I)连接；在上壳体(2)与下壳体(I)间装有O型密封圈(8);在上壳体(2)上开有导线孔(7);径向橡胶圈(5)是安装在导线孔(7)上；下壳体(I)上的长方形槽I底平面(9)、长方形槽2底平面(12)、长方形槽3底平面(21)、长方形槽4底平面
(24)是依次相邻，长方形槽I底平面(9)在长方形槽3底平面(21)的对面，长方形槽2底平面(12)在长方形槽4底平面(24)的对面；长方形压电陶瓷片1(11)的负极通过导电银胶1(10)粘贴在长方形槽I底平面(9)上，长方形压电陶瓷片2(14)的负极通过导电银胶2(13)粘贴在长方形槽2底平面(12)上，圆形压电陶瓷片I (17)的负极通过导电银胶5 (16)粘贴在圆形槽底平面1(15)上，圆形压电陶瓷片2(20)的负极通过导电银胶6(19)粘贴在圆形槽底平面2 (18)上，长方形压电陶瓷片3(23)的负极通过导电银胶3(22)粘贴在长方形槽3底平面(21)上，长方形压电陶瓷片4(26)的负极通过导电银胶4(25)粘贴在长方形槽4底平面(24)上；上壳体(2)或下壳体(I)与长方形压电陶瓷片I (11)、长方形压电陶瓷片2 (14)、长方形压电陶瓷片3 (23)、长方形压电陶瓷片4 (26)、圆形压电陶瓷片I (17)、圆形压电陶瓷片2(20)的负极相连，上壳体(2)和下壳体(I)是长方形压电陶瓷片I (11)、长方形压电陶瓷片2(14)、长方形压电陶瓷片3(23)、长方形压电陶瓷片4(26)、圆形压电陶瓷片1(17)、圆形压电陶瓷片2(20)的公共地线；黑色信号线(500)的一端焊接在压电陶瓷片的公共地线上，黑色信号线(500)的另一端穿过径向橡胶圈(5)的内孔，与阻抗分析仪(3)的负极相连接；灰色信号线(501)的一端焊接在长方形压电陶瓷片I (11)的正极上，灰色信号线(501)的另一端穿过径向橡胶圈(5)的内孔，可与阻抗分析仪(3)的正极相连接；蓝色信号线(502)的一端焊接在长方形压电陶瓷片2(14)的正极上，蓝色信号线(502)的另一端穿过径向橡胶圈(5)的内孔，可与阻抗分析仪(3)的正极相连接；红色信号线(503)的一端焊接在长方形压电陶瓷片3 (23)的正极上，红色信号线(503)的另一端穿过径向橡胶圈(5)的内孔，可与阻抗分析仪(3)的正极相连接；白色信号线(504)的一端焊接在长方形压电陶瓷片4(26)的正极上，白色信号线(504)的另一端穿过径向橡胶圈(5)的内孔，可与阻抗分析仪(3)的正极相连接；黄色信号线(505)的一端焊接在圆形压电陶瓷片1(17)的正极上，黄色信号线(505)的另一端穿过径向橡胶圈(5)的内孔，可与阻抗分析仪(3)的正极相连接；绿色信号线(506)的一端焊接在圆形压电陶瓷片2(20)的正极上，绿色信号线(506)的另一端穿过径向橡胶圈(5)的内孔，可与阻抗分析仪(3)的正极相连接。
[0019]所述的一种基于阻抗分析的构造地震预测实验装置，其特征在于:绝缘填充物
(6)的材料为沥青。
[0020]所述的一种基于阻抗分析的构造地震预测实验装置，其特征在于:固结填充物(30)的材料为混泥土。
【权利要求】
1.一种基于阻抗分析的构造地震预测实验装置，该实验装置由地壳压力接收组件(101)、阻抗分析仪(3)、电脑(4)、固结填充物(30)、沉井(32)组成，其特征在于:所述的地壳压力接受组件(101)由第I号阻抗传感器(201)、第2号阻抗传感器(202)、第3号阻抗传感器(203)、第4号阻抗传感器(204)、第5号阻抗传感器(205)、第6号阻抗传感器(206)、下壳体(I)、上壳体(2)、O型密封圈(5)、绝缘填充物(6)、导线孔(7)、长方形槽I底平面(9)、长方形槽2底平面(12)、圆形槽底平面I (15)、圆形槽底平面2 (18)、长方形槽3底平面(21)、长方形槽4底平面(24)、吊环(27)、卡环(28)、钢丝绳(29)、螺纹孔(31)组成；所述的第I号阻抗传感器(201)由灰色信号线(501)、黑色信号线(500)、下壳体(1)、导电银胶I (10)、长方形压电陶瓷片I (11)组成；第2号阻抗传感器(202)由蓝色信号线(502)、黑色信号线(500)、下壳体(I)、导电银胶2(13)、长方形压电陶瓷片2(14)组成；第3号阻抗传感器(203)由红色信号线(503)、黑色信号线(500)、下壳体(I)、导电银胶3 (22)、长方形压电陶瓷片3(23)组成；第4号阻抗传感器(204)由白色信号线(504)、黑色信号线(500)、下壳体(1)、导电银胶4(25)、长方形压电陶瓷片4(26)组成；第5号阻抗传感器(205)由黄色信号线(505)、黑色信号线(500)、上壳体(2)、导电银胶5(16)、圆形压电陶瓷片1(17)、径向橡胶圈(8)组成；第6号阻抗传感器(206)由绿色信号线(506)、黑色信号线(500)、下壳体(1)、导电银胶6(19)、圆形压电陶瓷片2(20)组成；吊环(27)是通过螺纹孔(31)固定在上壳体(2)上；卡环(28)是卡装在吊环(27)上；钢丝绳(29)的一端是固定在卡环(28)上；上壳体(2)通过螺纹与下壳体(I)连接；在上壳体(2)与下壳体(I)间装有O型密封圈⑶；在上壳体(2)上开有导线孔(7);径向橡胶圈(5)是安装在导线孔(7)上；下壳体(I)上的长方形槽I底平面(9)、长方形槽2底平面(12)、长方形槽3底平面(21)、长方形槽4底平面(24)是依次相邻，长方形槽I底平面(9)在长方形槽3底平面(21)的对面，长方形槽2底平面(12)在长方形槽4底平面(24)的对面；长方形压电陶瓷片1(11)的负极通过导电银胶1(10)粘贴在长方形槽I底平面(9)上，长方形压电陶瓷片2(14)的负极通过导电银胶2(13)粘贴在长方形槽2底平面(12)上，圆形压电陶瓷片1(17)的负极通过导电银胶5 (16)粘贴在圆形槽底平面I (15)上，圆形压电陶瓷片2(20)的负极通过导电银胶6(19)粘贴在圆形槽底平面2(18)上，长方形压电陶瓷片3(23)的负极通过导电银胶3 (22)粘贴在长方形槽3底平面(21)上，长方形压电陶瓷片4(26)的负极通过导电银胶4(25)粘贴在长方形槽4底平面(24)上；上壳体(2)或下壳体(I)与长方形压电陶瓷片I (11)、长方形压电陶瓷片2(14)、长方形压电陶瓷片3(23)、长方形压电陶瓷片4(26)、圆形压电陶瓷片1(17)、圆形压电陶瓷片2(20)的负极相连，上壳体(2)和下壳体(I)是长方形压电陶瓷片I (11)、长方形压电陶瓷片2 (14)、长方形压电陶瓷片3 (23)、长方形压电陶瓷片4 (26)、圆形压电陶瓷片1(17)、圆形压电陶瓷片2(20)的公共地线；黑色信号线(500)的一端焊接在压电陶瓷片的公共地线上，黑色信号线(500)的另一端穿过径向橡胶圈(5)的内孔，与阻抗分析仪(3)的负极相连接；灰色信号线(501)的一端焊接在长方形压电陶瓷片1(11)的正极上，灰色信号线(501)的另一端穿过径向橡胶圈(5)的内孔，可与阻抗分析仪(3)的正极相连接；蓝色信号线(502)的一端焊接在长方形压电陶瓷片2(14)的正极上，蓝色信号线(502)的另一端穿过径向橡胶圈(5)的内孔，可与阻抗分析仪(3)的正极相连接；红色信号线(503)的一端焊接在长方形压电陶瓷片3(23)的正极上，红色信号线(503)的另一端穿过径向橡胶圈(5)的内孔，可与阻抗分析仪(3)的正极相连接；白色信号线(504)的一端焊接在长方形压电陶瓷片4(26)的正极上，白色信号线(504)的另一端穿过径向橡胶圈(5)的内孔，可与阻抗分析仪(3)的正极相连接；黄色信号线(505)的一端焊接在圆形压电陶瓷片1(17)的正极上，黄色信号线(505)的另一端穿过径向橡胶圈(5)的内孔，可与阻抗分析仪(3)的正极相连接；绿色信号线(506)的一端焊接在圆形压电陶瓷片2(20)的正极上，绿色信号线(506)的另一端穿过径向橡胶圈(5)的内孔，可与阻抗分析仪(3)的正极相连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于阻抗分析的构造地震预测实验装置，其特征在于:绝缘填充物出)的材料为沥青。
3.根据权利要求1所述的一种基于阻抗分析的构造地震预测实验装置，其特征在于:固结填充物(30)的材料为混泥土。
【文档编号】G01V1/00GK204166140SQ201420659211
【公开日】2015年2月18日 申请日期:2014年11月6日 优先权日:2014年11月6日
【发明者】张军, 吴勇, 郭榜增, 黄杰, 汤红梅, 李宪华, 张泽宇 申请人:安徽理工大学