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加速度傳感器使地震預(yù)警系統(tǒng)升級
發(fā)布人:稱重傳感器  發(fā)布時間:2013/7/31 10:01:00  點(diǎn)擊量:2131

      新研發(fā)的內(nèi)置前兆傳感器的地震預(yù)警監(jiān)測儀器,將于三個月內(nèi)開始建設(shè)具備地震發(fā)生前的預(yù)報、地震發(fā)生時的預(yù)警、地震后的災(zāi)情速報等功能的地震預(yù)警系統(tǒng),有望促進(jìn)地震預(yù)報研究的進(jìn)步。

  阻礙地震預(yù)報進(jìn)步的一個重要原因是缺乏可靠的地震前兆數(shù)據(jù)。目前,中國已建成的包括地形變、電磁和地下流體等地震前兆觀測臺站平均間距近100公里,這樣大的臺站間距,一方面在地震孕育過程中,震源區(qū)周圍的重力、地電和地磁的等物理性質(zhì)的變化難以被監(jiān)測到;另一方面,個別前兆儀器監(jiān)測到異常變化后,難于確認(rèn)異常變化是由于地下結(jié)構(gòu)變化造成的還是由于人為干擾。

鑒于有效的地震預(yù)警系統(tǒng)需要密集布設(shè)地震預(yù)警監(jiān)測儀器,儀器間距小于20千米,若在這些儀器中都內(nèi)置前兆傳感器如重力加速度傳感器等,則可在建成地震預(yù)警系統(tǒng)時,也建成密集的地震前兆監(jiān)測網(wǎng)。據(jù)王墩介紹,基于高密度地震預(yù)警監(jiān)測臺網(wǎng)的地震前兆觀測臺網(wǎng),就是把上世紀(jì)六七十年代的基于的群測群防,變?yōu)?/span>儀器的群測群防。

    智能加速度傳感器的工作原理是 :敏感元件將測點(diǎn)的加速度信號轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電信號,進(jìn)入前置放大電路,經(jīng)過信號調(diào)理電路改善信號的信噪比,再進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換得到數(shù)字信號,最后送入計算機(jī),計算機(jī)再進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲和顯示。
  當(dāng)傳感元件以加速度a運(yùn)動時,質(zhì)量塊受到一個與加速度方向相反的慣性力作用,發(fā)生與加速度成正比a的形變,使懸臂梁也隨之產(chǎn)生應(yīng)力和應(yīng)變。該變形被粘貼在懸臂梁上的擴(kuò)散電阻感受到。根據(jù)硅的壓阻效應(yīng),擴(kuò)散電阻的阻值發(fā)生與應(yīng)變成正比的變化,將這個電阻作為電橋的一個橋臂,通過測量電橋輸出電壓的變化可以完成對加速度的測量。

  通過高密度的前兆觀測儀器,能觀測到大地震前,震源區(qū)的地面傾斜、重力、地電和地磁等物理量的變化,為地震預(yù)報提供豐富的分析數(shù)據(jù),解決目前因前兆臺站間距過大,難以監(jiān)測到大地震前大片區(qū)域的前兆異常,以及個別臺站觀測到前兆異常難以與地震發(fā)生必然聯(lián)系的問題,能為地震預(yù)報技術(shù)研究提供大量的研究數(shù)據(jù),有力地促進(jìn)地震預(yù)報技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展。

  據(jù)悉,該研究所今年3月已建成了世界上最大的地震預(yù)警系統(tǒng),覆蓋40萬平方公里,在此基礎(chǔ)上增加地震前兆功能只使得地震預(yù)警和烈度速報系統(tǒng)的成本增加有限。新建設(shè)的地震預(yù)警系統(tǒng)將進(jìn)行科學(xué)規(guī)劃,將密集地震預(yù)警系統(tǒng)與地震前兆監(jiān)測系統(tǒng)融合建設(shè)。



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