[发明专利]张衡候风地动仪复原

说明书

本发明是圆形尊体下方地面以下八棱柱体空间，所展现出八道墙面，每道墙面下部设有共振极板和共振极片，极片的上方关板与尊体上的八龙及八只蟾蜍相对应。牙机是龙的活动下颚，其后部固定杠杆前端，下颚前部用龙舌上推衔住铜丸，下颚底部设有圆型铜锤。尊体和棱柱共用一个外形状隆起的盖子，尊的周围棱柱体空间裸露部分覆盖，不露缝隙，振级标尺固定在覆盖带上，并与墙面留有50~100mm距离。都柱是以八棱柱体地面中心作为尊底，尊的上部作为柱顶与十字横梁固定，并使用尊体与地面留有50~100mm间隙，能够真正做到监测地动级别和方向的张衡候风地动仪。

技术领域

本发明是涉及一种简单的机械装置，采用地动时角形极板和极片共振，对地动时定向振动的监测技术，尤其是涉及张衡候风地动仪复原。

背景技术

张衡是东汉杰出科学家，他对天文、机械制造、中国古文化研究达到了很高的境界，尤其在当时地动给人们造成无法抗拒的灾难，用蟾蜍张口承之，对地动灾难的无奈，基于这种情况，只有提前预报才能减少人们的生命财产损失，张衡潜心研究，对地动的理解达到了很高的境界，在晚年时又制造了地动仪，命名为候风地动仪。年代久远，史书记载一百九十六字难以破解其原理，后人很难造出真正的候风地动仪。

发明内容

发明的主要目的是利用地动时共振的原理，设计出简单的机械装置。如有地动，地则振片，机发吐丸，符合历史记载。按照天道规律，使尊和地面留有空隙的设计，具有结构简单合理灵敏度高，抗干扰性强，操作简单，完全符合张衡候风地动仪的史料记载，具有现代地震预测功能，预测技术还是领先的。对史料考古、科研、地震理论应用有很高的价值。

本人按照史料记载设计，把尊中分为两部分，尊上尊下部分（八棱柱体空间）两部分留有50~100毫米间隙，尊下的八道共振极板和极片与尊上的八龙和八只蟾蜍相对应。

都柱利用粗大的铜柱与尊底和尊上部的十字横梁固定，防止地动时对尊上部地动方向记录的结果影响。

尊的上部和下部八棱体共用一个盖子，对尊周围的地下裸露部分进行了覆盖。确定了尊中（上部圆体空间和下部八棱体空间）的空间。

附图说明：图1是张衡候风地动仪复原主视图，图2是张衡候风地动仪复原俯视图。主视图主要构件，极板、极片、关板、关球、八龙。牙机杠杆前端与八龙下颚相连，口衔铜丸，颚下铸有圆形铜锤，棱柱墙体平面交接处有缝无浆。

设备装置构件名称：图一(1)合盖 (2)尊体 (3)尊底 (4)都柱 (5)牙机杠杆 (6)关球 (7)关板 (8)十字横梁 (9)尊内盖板 (10)龙首 (11)牙机 (12)铜丸 (13)铜锤 (14)覆盖板 (15)蟾蜍 (16)下道口 (17)角形极板 (18)极片 (19)关板调节螺栓图二(20)震级标尺 (21)棱柱墙体。

主要过程，地动时(17)角形极板与地同振 (18)极片，引起振动--(7)关板发击--(6)关球受力振动--(5)杠杆连接--(11)牙机振动--龙口中(12)铜丸掉落--落入(15)蟾蜍口中--同时(13)铜锤振响--同时(18)极片振幅行程标出标出标尺级别（地动级别）。

《后汉书张衡传》中有这样一段文字：阳嘉元年，复造候风地动仪。以精铜铸成，员径八尺，合盖隆起，形似酒尊，饰以篆文山龟鸟兽之形。中有都柱，傍行八道，施关发机。外有八龙，首衔铜丸，下有蟾蜍，张口承之。其牙机巧制，皆隐在尊中，覆盖周密无际。如有地动，尊则振龙，机发吐丸，而蟾蜍衔之。振声激扬，伺者因此觉知。虽一龙发机，而七首不动，寻其方面，乃知震之所在。验之以事，合契若神。自书典所记，未之有也。尝一龙机发而地不觉动，京师学者咸怪其无征。后数日驿至，果地震陇西，于是皆服其妙。自此以后，乃令史官记地动所从方起。

首先说“尊则振龙,振声激扬”是叙述了候风地动仪的原理，张衡运用了反向思维方法，以大振小原理，在古代来说，尊为天，没有天震！那么就是地震了。所以张衡是顺应天道规律，只有颚下铜锤振声激扬。