[实用新型]地震电场前兆仪

说明书

本实用新型涉及地震预报及探矿领域，是用于监测地震电场前兆变化，进行地震预报及地电场观测研究的仪器，可进一步作为电场法探矿仪使用。

地震前兆的电场异常变化，近年来越来越为地震工作者所认识，在利用地电场方法进行地震预报方面，尤其在短临监测中，表现出显著的特点，在利用一些异常特征、参数预报未来地震的三要素方面，该方法更为优越。然而目前的仪器在地震电场观测中，只能测出一个总量，实际所测信号中主要包函三方面量值，即V_测量=V₁+V₂+V₃，V₁是电极极化电位分量，V₂是外界干扰信号分量，V₃是地震前兆信号。其中，V₃是我们所期望观测到的有预报意义的电信号，在一般情况下，由于V₃信号较微弱，而V₁极化电位，V₂外界干扰信号时常较强，或占居了主要分量，造成V₃地震电场信号被淹没或削弱，同时信号与干扰混合在一起，造成测量中。“干扰”与“异常”分不清，出现变化分析困难，预报人员无法作出准确判断。致使分析预报准确性降低，监测能力减弱。

本发明的任务是，研制发明一种能识别分离异常与干扰的前兆仪，其具有实用性强，构思新颖，电路简洁，造价低的特点，多点、多测、单点、单测就能进行地震分析预报是本仪器的明显优点。

在信号处理电路上，能有效地提取异常变化，分离出“干扰”信号，并突出变化异常信号，降低干扰信号，使信噪比增高，实现仪器对异常和干扰信号的自动分离、识别，能明显提高监测预报的可信度。

图1是本发明的电原理图，本实用新型由固定电极接口(1)超低频虑波器(2)，信号与干扰分离电路(3)，信号后绪处理电路(4)，电源(5)组成。

图2是本发明的电路原理图，电极信号线经固定电极接口(1)的连接器件，将一个中心极与地准确连接，在同一观测方向上三个电极的中间极就与地电位相同，中间极成为标准电极“地电位”本实用新型要求尽可能使用不极化电极。运放A₁、A₂，电阻R₁-R₄，电容C₁-C₄组成超低频虑波器，起阻抗变换及限频虑波作用，其电阻R₁-R₄和C₁-C₄的数值通过计算和实验来确定，其取值在R₁∶R₂＝C₁∶2C₂时信号在一定的频带范围保持稳定。信号干扰分离电路是本发明的重要部分，由信号电位比例调节电位器W₁，测量信号检出电路A₃，干扰信号检出电路A₄，降扰信号输出电路A₅等组成，运放A₁A₂的输出端A点、B点连结一个可比例调节信号电位的电位器W₁，由电位器调整端头骨动调节即可建立一个虚拟准地电位，在干扰较少情况下，调节使A₄输出为“零”，调节完成后，A₄将差动输出干扰信号，A₃输出测量信号，A₃A₄的输出信号经A₅模拟运算，把干扰削减后，输出一个降扰信号，突出了异常变化量。信号后绪处理电路可对以上输出的信号分别进行运算，显示，A/D及单片机监控来完成测量任务。电源使用正、负双直流电源，或交、直两用电源。

本实用新型除专用于地震电场前兆监测外，由于具有体积小、轻便、使用灵活的特点，即可用于电场方法的探矿，可对金矿、铜矿、煤矿等矿藏进行探测及探采。