[发明专利]一种科普地震报警演示仪

说明书

本发明公开了一种科普地震报警演示仪，包括基座1，基座1中部通过四根弹簧8支撑有二层面板3，弹簧8内设有螺杆20；基座1上位于二层面板3下方设有不同位置的电机装卸孔2，位于某一位置处的电机装卸孔2安装有电机13，电机13输出轴安装滚动轴承14，滚动轴承14上安装振动片15；二层面板3四周边缘设有刻度尺11，二层面板3设有感应金属球初始停留圆槽12。本发明既能用作报警装置，也能用来进行演示，又能对物体振动轨迹研究分析。发生模拟地震时，报警紧随发生，从而降低地震发生时的损失程度，方便轻巧，演示功能多样，方便学校地震科普室、地震科普馆使用，更好的普及地震报警原理，提高国民防灾减灾意识。

技术领域

本发明涉及地震报警演示领域，具体为一种人造地震报警演示仪，适用于科普教育方面。

背景技术

我国地域辽阔，地震带构造复杂，处于环太平洋地震带和欧亚地震带之间，是世界上地震灾害特别严重的国家之一。每个地震系列都具有一定的特性，它们在震级差、距离差、时间差、震源深度差等方面具有一定的规律性。在轨迹形态方面有的呈弧线、斜线、直线等几何图形。

随着科技的进步，社会的发展，人民生活水平的提高，社会各界对地震发生的原理、地震活动规律的关注又提高到了一定的高度。然而，目前使用的演示仪器都是比较笨重的大型设备，没有一种相对小型的地震演示仪。此外，广泛使用的地震演示仪器功能单一，构造复杂，操作专业，普及率低，不能简单明了地给人们演示地震过程。

发明内容

为了弥补现有地震演示装置的上述缺陷，向观众展示地震报警原理及不同震源、不同震级、不同距离的地震特性与差别，本发明目的是提供一种体积小、多功能、易操作的小型地震演示仪。

本发明是采用如下技术方案实现的：

一种科普地震报警演示仪，包括基座，所述基座中部通过四根弹簧支撑有二层面板，所述弹簧内设有螺杆；所述基座上位于二层面板下方设有不同位置的电机装卸孔，位于某一位置处的电机装卸孔安装有电机，所述电机输出轴安装滚动轴承，所述滚动轴承上安装振动片；所述二层面板四周边缘设有刻度尺，所述二层面板设有感应金属球初始停留圆槽，所述感应金属球初始停留圆槽对应于xy方向刻度均为0，所述感应金属球初始停留圆槽边缘设有一对电极片，所述感应金属球初始停留圆槽内放置有感应金属球，并与电极片接触后构成铁球开关；所述二层面板上依次放置有白纸、复写纸、石墨纸；所述基座一侧安装有计时器和计时器显示屏，所述基座另一侧设置有报警器、主电源、控制开关。

当感应金属球未离开二层面板上的石墨纸时，计时器处于短路状态，当感应金属球在电机振动下离开二层面板时，计时器通过石墨纸接通主电源而记录一次时间。

当感应金属球在位于感应金属球初始停留圆槽时，报警器处于短路状态；当感应金属球在电机振动下离开感应金属球初始停留圆槽时，报警器接通主电源实现报警。

使用时，感应金属球开始时停留于感应金属球初始停留圆槽时，使得定点计时器短路。按下控制开关，电机开始启动模拟地震发生时，振动使感应金属球每弹起一次，定点计时器均接入电路工作，计时器将记录一次时间。同时，电机产生的振动使感应金属球离开感应金属球初始停留圆槽时，电路断开，报警器发出报警声，若电机持续振动使得报警器与主电源的连接断开时，自动启用备用电源。在模拟地震的持续发生过程中，感应金属球的运动过程都会通过复写纸在白纸上留下运动轨迹，结合计时器记载的时间，可以绘制出感应金属球在模拟地震过程中发生的不规则运动，向观察者科普地震知识。调整电机不同的位置和振动大小，来模拟不同的地震等级。地震烈度是根据人感觉和地面建筑物遭受破坏的程度来划分地震大小的等级，它同震级大小、震源深度、震区地质条件及震中距离有关。该地震报警演示装置，操作简单，可推广性高，可以模拟不同震级，不同偏心距离和不同偏心方向的地震对物体产生的不同影响，同时可以模拟地震发生时的报警原理，研究物体在地震作用下运动轨迹与时间的关系，直观的向观众展示报警原理和地震发生时的情况。