專利名稱：一種優(yōu)良可靠高抗干擾的地震地磁異常臨震報警器的制作方法
—種優(yōu)良可靠高抗干擾的地震地磁異常臨震報警器本發(fā)明涉及一種優(yōu)良可靠，高抗干擾的地震地磁異常臨震報警器。它還涉及高抗共模電磁干擾，高靈敏度，權限分級報警……等優(yōu)良特性。現有技術的地磁測量報警器與系統(tǒng)，普遍存在抗電磁干擾特性差，無法抵消并去除誤報干擾信號，導致誤報警，關鍵在于使報警靈敏度無法提高，進而導致最小動態(tài)與最大動態(tài)之間，可觀測動態(tài)范圍不足，即分級報警范圍不足，等重大缺陷。根據NASA美國國家航空和宇宙航行局科學家研究認為，地震前隨著巖層壓力增加積累，巖層處于高溫和高壓環(huán)境中，產生電導晶體和氧氣，巖石中氧分子發(fā)生化學變化，產生正電子向地球表面散發(fā)，相當于充電電池電流活動，出現低頻電磁發(fā)射和其它電磁現象，影響正常電磁場。也就是可以確定，只要獲得準確無誤的、干凈，無干擾的地磁異常信號，且保持足夠可用的原始信號強度，就可以獲得準確的地震地磁異常臨震報警功能，使人員得到臨震前的保貴時間得以安全疏散。本發(fā)明的任務是，提供能準確無誤的、干凈，無干擾的地磁異常信號報警功能。本發(fā)明是以如下的方法完成:本發(fā)明的地磁測量報警器與系統(tǒng)的制造與使用、管理如下。地磁異常，在強地震中有顯著的強度變化與發(fā)生方向變化，以及振蕩，同時結合其它地表與高空熱紅外、電場、電離層主要參量異常，以及地震P波(縱波)探測，可提前發(fā)出預警的P波類感應器探測警報器，以及其它已知異常現象，則效果更佳。但是，強烈地震中， 由于上述原因，地磁異常一定會變生，因此，高靈敏度觀測記錄，以及無誤報、可靠的地磁觀察與預報，就成為重大參考與報警信號依據。問題是，如何即能測出其上述微弱的異常，同時又能測出它的最強烈異常改變，區(qū)分出不同等級的預警，強報警，臨振報警……。首先，地磁異常信號應保持足夠可用的原始信號強度，并且無其它空間電磁干擾，本發(fā)明特別使用了可以幾乎完全抵消空間雜散電磁信號的抗共模電感電橋回路，參見圖1，圖2，圖3。圖1中，由幾何形狀完全相同的，貼在一齊的，并相聯(lián)接的兩亇線圈LI與L2，但LI的繞向與L2相反，LI的3端點與L2的2端桌相聯(lián)，這樣，I端桌至4端點之間，對于空間電磁干擾信號可以反相抵消為零；一亇磁轉針置于L2的中心位置之上，例如磁轉動針式指南針Q，這樣當地磁異常變化轉動時，主要在L2的1、2端桌之間產生感生電勢，它是單個差模信號，而LI上產生遠小于L2上的信號，I端桌至4端點之間,會產生一個差模信號輸出。由可調整電阻W與R1，L1，L2組成一亇平衡電橋，信號輸出平衡點為地端(即3端點與2端桌相聯(lián)處接地點，這里稱它為b點)，與W、RU R2相聯(lián)的中點之間，這里稱它為a點。即使I端點與4端桌之間有共模信號，理論上無論信號大小，平衡點:a點至b點之間也不會有信號輸出，這是電橋抗電磁干擾共模信號的極大的優(yōu)勢；而單模信號則會在平衡點a點至b點之間會有正常信號輸出，即地磁異常變動信號輸出，可以完全無其它任何電磁干擾共模信號出現，這是非常重要的設計。圖2，為一亇附加的電場屏蔽外殼K，通常為無磁銅、鋁材料，接地GND，可進一步降低電場干擾。圖3中，由R2，R3，RA, RB, Cl，C2，放大器Al，組成一亇兩階低通放大濾波器，以進一步降低干擾信號，提高有用信號的靈敏度，即地磁異常變動信號輸出，而由由R4，R5，R6，R7，R8，R9，C3，C4，放大器A2，組成另一亇兩階低通放大濾波器，更進一步降低干擾信號，提高有用信號的地磁異常變動信號輸出，可以再增加一級與Al相同的兩階濾波放大器，以提高性能。一亇抽頭開關在端桌5、6、7之間滑動，改變報警級別即靈敏度。由RIO, Rll, R12，C5，聲光報警集成IC,喇叭Y，LED發(fā)光管，電源+V，-V接于GND,組成聲光報警器，聲光可任取一種或二種。不同權限用戶，配用不同報警等級的報警器；它不僅是一亇技術問題，而涉及統(tǒng)計科學與正確使用方面的管理。各級專門管理部門，則負責地磁微弱異常改變與振蕩的磁分布地圖的計量，廣泛地域同時刻的即時改變地磁圖顯示與記錄(例如有電腦分析、記錄的顯示屏)，不同等級管理的地磁圖，并有不同色彩與面積分別表示其強烈程度，例如紅色為臨振報警。面積與色彩烈度為乘積關系，表示地震能量大小與臨震級別。綜上所述，故而不同用戶與管理部門，配用不同報警等級的報警器，臨振報警器為最低等級用戶使用，綜合與高靈敏度報警器，以及廣域布局的分級地磁圖，則由最高權限用戶使用并管理。如圖1，圖2，圖3，最基本的 地磁異常報警器，是由高抗干擾，高靈敏度地磁異常磁感應電橋、低通濾波放大器、分級可調增益濾波放大器、多分級的報警器，電源等掏成的。很顯然，本發(fā)明中所述的提及的所有方法、方案、裝置、設備，以及人工控制等，均可以任意結合、組合、排列，進一步優(yōu)化，形成各種組態(tài)的裝置、系統(tǒng)總成。實施例，參見圖1，圖2，圖3，不同處:在電橋I端與2端間可加入直流、交流低頻電壓，它的頻率分四亇范圍=DC ；0 50Hz，低于50Hz ；50Hz IOOKHz ;可以提高超低頻與直流地磁異常信號輸出與檢測靈敏度及準確性；圖1，圖3中的磁針可與線圈軸向C垂直放置；圖3中，W與R1，LI，L2組成平衡電橋可以放置多亇，線圈L軸方向可以在360度內均勻分布，多亇電橋各自等效b端均相聯(lián)，各自的等效R3 (即R3-n)右側均接在Al的+輸入端，各自均包含等效R2，R3，C2，即η個電橋，由各自的與原電橋等效原件:Q_n(例如Q-n等效 Q…)，ff-n,與 Rl-n，Ll-n, L2_n，R2_n，R3_n，C2_n，b_n 端點，a_n 點端組成，C2~n 右側均接至Al的輸出uol端，與原接法相同，這些措施都可提高靈敏度與準確性，其中可放置單個磁針Q-m，用于指示整亇報警系統(tǒng)的正常準確的南北方向放置位置，整亇電橋或整亇報警系統(tǒng)都可放置于圖2的屏蔽殼K當中，η亇電橋，則可放于X個屏蔽殼之中，前文已詳細描述部分不再重復。


:附圖是對說明書結合并進一步的描述。圖1中:圖1中，由幾何形狀完全相同的，貼在一齊的，并相聯(lián)接的兩亇線圈LI與L2，但LI的繞向與L2相反，LI的3端點與L2的2端桌相聯(lián)，這樣，I端桌至4端點之間，對于空間電磁干擾信號可以反相抵消為零；一亇磁轉針置于L2的中心位置之上，例如磁轉動針式指南針Q，這樣當地磁異常變化轉動時，主要在L2的1、2端桌之間產生感生電勢，它是單個差模信號，而LI上產生遠小于L2上的信號，I端桌至4端點之間，會產生一亇差模信號輸出。圖2，為一亇附加的電場屏蔽外殼K，通常為無磁銅、鋁材料，接地GND，可進一步降低電場干擾。圖3中，由R2，R3，RA, RB, Cl，C2，放大器Al，組成一亇兩階低通放大濾波器，以進一步降低干擾信號，提高有用信號的靈敏度，即地磁異常變動信號輸出，而由由R4，R5，R6，R7，R8，R9，C3，C4，放大器A2，組成另一亇兩階低通放大濾波器，更進一步降低干擾信號，提高有用信號的地磁異常變動信號輸出，可以再增加一級與Al相同的兩階濾波放大器，以提高性能。由可調整電阻W與R1，L1，L2組成一亇平衡電橋，信號輸出平衡點為地端(即3端點與2端桌相聯(lián)處接地點，這里稱它為b點)，與W、RU R2相聯(lián)的中點之間，這里稱它為a點，單模信號則會在平衡點a點至b點之間會有正常信號輸出，即地磁異常變動信號輸出，可以完全無其它任何電磁干擾共模信號出現。一亇抽頭開關在端桌5、6、7之間滑動，改變報警級別即靈敏度。由RIO, Rll, R12，C5，聲光報警集成IC,喇叭Y，LED發(fā)光管，電源+V，-V接于GND,組成報警器。
權利要求
1.一種優(yōu)良可靠高抗干擾的地震地磁異常臨震報警器，其特征在于:它包括一個或多個由高抗干擾，高靈敏度地磁異常磁感應電橋、低通濾波放大器、多分級的報警器，電源等掏成的。
2.根據權項I所述一種優(yōu)良可靠高抗干擾的地震地磁異常臨震報警器，其進一步特征在于:高靈敏度地磁異常磁感應電橋由Q，W與R1，LI，L2，R2，R3，Cl，C2，組成平衡電橋。
3.根據權項I所述一種優(yōu)良可靠高抗干擾的地震地磁異常臨震報警器，其進一步特征在于:采用η個電橋，由各自的與原電橋等效原件:Q_n (例如Q-n等效Q…)，W-n，與Rl-n，Ll-n，L2-n，R2_n，R3_n，C2_n，b_n端點，a_n點端組成，C2_n右側均接至Al的輸出uol端，與原接法相同。
4.根據權項I所述一種優(yōu)良可靠高抗干擾的地震地磁異常臨震報警器，其進一步特征在于:由R2，R3，RA, RB, Cl，C2，放大器Al，組成一亇兩階低通放大濾波器組成。
5.根據權項I所述一種優(yōu)良可靠高抗干擾的地震地磁異常臨震報警器，其進一步特征在于:由R4，R5, R6, R7, R8, R9, C3, C4，放大器A2，一亇抽頭開關在端桌5、6、7之間滑動，改變報警級別即靈敏度，組成另一亇輸出分級別報警信號的兩階低通放大濾波器。
6.根據權項I所述一種優(yōu)良可靠高抗干擾的地震地磁異常臨震報警器，其進一步特征在于:由R10，Rll, R12，C5，聲光報警集成1C，喇叭Y，LED發(fā)光管，電源+V，-V接于GND，組成聲光報警器，聲光可任取一種或二種。
7.根據權項I所述一種優(yōu)良可靠高抗干擾的地震地磁異常臨震報警器，其進一步特征在于:在電橋I端與2端間可加入直流、交流低頻電壓，它的頻率分四亇范圍:DC，0 50Hz，低于 50Hz，50Hz I OOKHzο
全文摘要
一種優(yōu)良可靠高抗干擾的地震地磁異常臨震報警器。它涉及高抗共模電磁干擾，高靈敏度，權限分級報警……等優(yōu)良特性。特別使用了可以幾乎完全抵消空間雜散電磁信號的抗共模電感與平衡抵消電橋回路，抗共模平衡抵消電感L1，L2，至少一亇兩階低通放大濾波器，更進一步降低干擾信號，提高有用信號的地磁異常變動信號輸出與靈敏度，擴大可測量、觀察動態(tài)范圍數量級。
文檔編號G01V3/40GK103207414SQ201210009219
公開日2013年7月17日 申請日期2012年1月12日 優(yōu)先權日2012年1月12日
發(fā)明者王建成, 于志偉 申請人:王建成, 于志偉