[发明专利]一种基于氡气的地震前兆监测系统

说明书

一种基于氡气的地震前兆监测系统，包括气泡分离装置和与之分别连接的恒流装置、气泵、气体分析仪、超声波脱气机，气泡分离装置，用于对地下水流体脱气；恒流装置，可操作性地连接至进流口，被配置为向气泡分离装置内输送恒定流量的地下水流体；所述气泵，可操作性地连接导气管，被配置为向导气管输送恒定的气体流体；超声波脱气机，被配置为向气泡分离装置内发出超声波。本发明将恒定流量的气流通入恒定流量的地下水中，将地下水中进行脱气处理，脱气效果明显，在配合有微负压和超声波脱气机的作用，对气泡尤其是微小气泡进行“定向扩散”处理，使其充分破裂，氡气可以得到充分收集，使得监测分析结果稳定、科学。

技术领域

本发明涉及地震监测领域，具体涉及一种基于氡气的地震前兆监测系统。

背景技术

地震是我国频发的自然灾害，涉及地域范围广、危害大，为此，对于地震前兆即地震发生前出现的异常现象进行监测的各种方法手段成为地震研究的重要内容和热点。研究表明地下流体如地下水(井水、泉水、地下层中所含的水)、石油和天然气、地下岩层中还可能贮存一些其它气体，用仪器监测这些地下流体的化学成份和某些物理量，研究它们的变化情况可以帮助人们预测地震。

水氡异常的观测是地震监测的一种手段，氡是一种稀有气体，在通道良好的条件下，可迁移至更远处，氡可与流体一起沿构造带渗透，由深部向地表垂直迁移。当地震发生时，来自地下的氡气流随着岩石的动力负荷增加而增长，氡自身的这些性质决定了它可以作为反映地震前兆指标的灵敏组分之一。通过观测地震地下流体脱出气体的含量，从而对地震趋势分析与短临震情进行前兆预判，目的是揭示区域构造活动过程中应力和热力变化与相应浓度变化之间的物理联系，获取与地震孕育及发生过程中的有关信息。

现有的脱气观测系统主要存在以下几个问题：脱气集气效率较低，无法满足采气量需求，且集脱气量不稳定；再有，下鼓泡后，所产生的气泡无法完全上浮至液面破裂，尤其是体积较小的气泡，表面应力大不易破裂，使得氡气无法被释放出来，检测数据存在误差，使得监测结果不能科学、客观反映地下水中气体的微动态。

发明内容

根据背景技术提出的问题，本发明提供一种基于氡气的地震前兆监测系统来解决，接下来对本发明做进一步地阐述。

一种基于氡气的地震前兆监测系统，包括气泡分离装置和与之分别连接的恒流装置、气泵、气体分析仪、超声波脱气机，气泡分离装置，包括由上筒体、下筒体一体连接形成的筒体，下筒体的底部设置有进流口、侧部设置有出流口；下筒体内设置有连接在进流口处的内筒，内筒内部为气液分离腔；还包括有导气管，导气管贯穿上筒体，其底部向下延伸至内筒内且在底部设置有起泡器，所述上筒体上还设置有出气口；恒流装置，可操作性地连接至进流口，被配置为向气泡分离装置内输送恒定流量的地下水流体；所述气泵，可操作性地连接导气管，被配置为向导气管输送恒定的气体流体；超声波脱气机，被配置为向气泡分离装置内发出超声波。

作为优选地，在气泵至气泡分离装置的气流管路上设置有气体流量计，同时，所述恒流装置连接至气泡分离装置的水流管路上设置有文丘里管，在文丘里管的缩口处设置有液体流量计以准确获取地下水流体的流体，通过气体流量计、液体流量计的数值显示控制气泵和/或恒流装置的流量输出。

作为优选地，上筒体的气压维持为微负压状态；使得气泡在内筒中上浮至液面表面后由内筒溢出时，微负压使得气泡快速膨胀破裂，氡得到充分的收集。

作为优选地，所述起泡器设置于内筒内靠近底部的位置，内筒内所产生的气泡逐步在上浮并进入上筒体内，作用时长充分，氡气脱气充分。

作为优选地，所述下筒体的筒径大于上筒体，所述上筒体在下筒体的内部向下延伸至靠近下筒体的底部，地下水流体流经上筒体与下部与分离筒的间隔处前，其中所裹挟的气泡需具有充分的上浮时间。