地震報(bào)警器的研制分析

廖國(guó)珍 林榮洲 梁超

摘 要：地震產(chǎn)生時(shí)會(huì)有兩種波：一種是縱波，另一種是橫波?？v波是從震中產(chǎn)生的，它雖然傳播速度很快，但它的威力并不大；而橫波正好相反，它雖然傳播速度慢，但是它的破壞性極大。一般情況下，震源淺的橫波傳到地面上的時(shí)間要比縱波晚十幾秒鐘，震源深的更能達(dá)到幾十秒，這個(gè)空檔就為人們預(yù)防地震、躲避地震提供了寶貴的機(jī)會(huì)。文章針對(duì)預(yù)防地震的問(wèn)題，主要介紹一種家用預(yù)防地震報(bào)警器。

關(guān)鍵詞：地震報(bào)警器；研究分析；預(yù)防地震

引言

家用地震報(bào)警器主要是利用縱波產(chǎn)生的上下震動(dòng)來(lái)檢測(cè)到地震的發(fā)生。這種警報(bào)器優(yōu)點(diǎn)眾多：制作不復(fù)雜，并且實(shí)用性也很強(qiáng)，價(jià)錢(qián)不貴，靈敏度高等，家家戶(hù)戶(hù)都可以裝上。裝置的方法是：首先在一個(gè)斜板上鑿一個(gè)凹處，在這里放進(jìn)一個(gè)鐵棒。將條形磁鐵用透明膠帶包裹好放在斜板的下面，為了不讓磁鐵導(dǎo)電并且保持磁性，磁鐵的周?chē)@圈但不能纏在一起。當(dāng)?shù)卣鸢l(fā)生時(shí)，鐵棒會(huì)被震落下來(lái)，然后滑到磁鐵處。觸發(fā)報(bào)警器。

1 研究地震報(bào)警器的目的和意義

目前全球已經(jīng)進(jìn)入地震的多發(fā)期，每年世界各地都會(huì)發(fā)生許多大小地震。據(jù)有關(guān)部門(mén)統(tǒng)計(jì)，每年因?yàn)榈卣饘?dǎo)致的死亡人數(shù)有10000人左右，經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)數(shù)百億人民幣，這只是平均一次地震造成的結(jié)果。從某種角度來(lái)說(shuō)，地震是眾多自然災(zāi)害中危害最大的。

家用地震報(bào)警器的作用就是準(zhǔn)確預(yù)測(cè)地震，給人寶貴的逃避機(jī)會(huì)。當(dāng)?shù)卣鸢l(fā)生的時(shí)候，可以為人們爭(zhēng)取寶貴的時(shí)間讓人們逃生，降低傷亡率。該地震報(bào)警器的發(fā)明也可更快的預(yù)測(cè)地震。

2 地震報(bào)警器的基本科學(xué)原理

形成地震縱波的是推進(jìn)波，它最先到達(dá)震中，橫波要比它晚十多秒。地震發(fā)生時(shí)會(huì)上下震動(dòng)，報(bào)警器中的鐵棒會(huì)掉下來(lái)接通電路，然后出發(fā)報(bào)警的開(kāi)關(guān)。地震的橫波正好和縱波的震動(dòng)方式、傳播方式相反，橫波的震動(dòng)和傳播是垂直的，它在地殼中的傳播速度比縱波慢，到地面上時(shí)，人會(huì)感覺(jué)搖晃，物體也會(huì)隨之?dāng)[動(dòng)（如圖1）。

圖1 地震縱波和橫波的作用圖

圖2為家用地震報(bào)警器的原理圖。它的制作原理是在一個(gè)斜板上鑿一個(gè)凹處，在這里放進(jìn)一個(gè)鐵棒。將條形磁鐵用透明膠帶包裹好放在斜板的下面，為了不讓磁鐵導(dǎo)電并且保持磁性，磁鐵的周?chē)@圈但不能纏在一起。當(dāng)?shù)卣鸢l(fā)生時(shí)，鐵棒會(huì)被震落下來(lái)，然后滑到磁鐵處，觸發(fā)報(bào)警器。

3 地震報(bào)警器的創(chuàng)新點(diǎn)和特點(diǎn)

家用報(bào)警器裝置中應(yīng)用了很多新設(shè)計(jì)，比如將機(jī)械振動(dòng)與電學(xué)電路結(jié)合起來(lái)，且首次將透明膠帶應(yīng)用于裝置。透明膠帶不但能保持磁鐵的磁性，還能避免磁鐵導(dǎo)電，鐵棒在掉下去之后電路才能接通，而且磁鐵會(huì)緊緊吸附住鐵棒，不會(huì)導(dǎo)致斷電，能持續(xù)發(fā)出報(bào)警，有效的將震動(dòng)轉(zhuǎn)換成報(bào)警，讓人們快速反應(yīng)，做好預(yù)防工作。

家用地震報(bào)警器的特點(diǎn)：（1）利用磁懸浮的而原理，無(wú)機(jī)械摩擦，不用傳統(tǒng)方式的阻尼介質(zhì)，運(yùn)動(dòng)也不會(huì)受到限制，不僅有效的防御強(qiáng)烈地震的震動(dòng)，對(duì)強(qiáng)度微弱震動(dòng)也非常敏感的能察覺(jué)。（2）內(nèi)藏有LED燈泡和蜂鳴器，震動(dòng)的開(kāi)關(guān)一旦觸動(dòng)，報(bào)警器會(huì)發(fā)出聲響和照明，并且自動(dòng)報(bào)警，能夠及時(shí)引起人們的注意以便趕緊逃離現(xiàn)場(chǎng)。（3）家用報(bào)警器可手持，手提的部分大約有20cm長(zhǎng)，直徑約有3cm，重量250-280g。它還有儲(chǔ)存電量的功能，即使是在斷電的情況下，人們?cè)谔颖艿倪^(guò)程中可用它來(lái)照明用，并且在危機(jī)關(guān)頭下，它還能發(fā)出呼救信號(hào)與外界取得聯(lián)系。（4）家用地震報(bào)警器在正常待機(jī)期間不用連接電源，所以它的耗電量非常小。（5）這種地震報(bào)警器不僅適合家庭用，對(duì)地震報(bào)警器網(wǎng)絡(luò)也有很大的作用。

4 地震報(bào)警器的作用及其社會(huì)意義

掌握一定的預(yù)防地震逃生方法是人防的要點(diǎn)，但是在地震這種災(zāi)難面前，主要還是得依靠安防產(chǎn)品，利用高科技來(lái)預(yù)防地震。報(bào)警器在預(yù)防地震作用中有非常重要的作用。數(shù)據(jù)表明，地震造成的傷亡大多是在地震來(lái)臨的一瞬間沒(méi)有即使躲避才造成的，所以說(shuō)，人們?cè)诘卣鸢l(fā)生初期這一段時(shí)間是至關(guān)重要的。另外還有數(shù)據(jù)表明，強(qiáng)度大的地震在發(fā)生前30個(gè)小時(shí)地磁場(chǎng)都會(huì)有明顯的異常，尤其是震中地區(qū)，磁場(chǎng)的異常狀態(tài)會(huì)更大。并且因?yàn)榈卣饘?dǎo)致的人類(lèi)傷亡和財(cái)產(chǎn)損失有兩個(gè)高峰期，第一個(gè)是地震的一瞬間，另一個(gè)就是余震。余震會(huì)將大震沒(méi)有震倒的房屋等建筑震塌，造成更大的傷亡。所以需要一種設(shè)備來(lái)對(duì)地震進(jìn)行有效的預(yù)防。地震報(bào)警器就是為此而誕生的，它能及時(shí)檢測(cè)到震情，可以在第一時(shí)間提醒人們危險(xiǎn)的來(lái)臨，讓人們及時(shí)做好逃避工作，最大程度的減少傷亡。除了這些報(bào)警裝置之外，還有一個(gè)設(shè)備在地震的救援工作中也有非常大的作用，比如視頻監(jiān)控設(shè)備。它能提供應(yīng)急指揮與及時(shí)的幫助，在搶險(xiǎn)救災(zāi)、指揮救援、緊急救助等方面都發(fā)揮著重要的作用，這是其他設(shè)備所不能達(dá)到的。另外還有一個(gè)非常重要的設(shè)備——生命探測(cè)儀。生命探測(cè)儀能在救援人員無(wú)法開(kāi)展救援工作中的情況下尋找被困人員，它的優(yōu)點(diǎn)就在于能夠檢測(cè)到人類(lèi)和動(dòng)物的心跳，并且能夠有效的進(jìn)行區(qū)分，它能夠檢測(cè)到深埋地下的23米的生命跡象。

5 結(jié)束語(yǔ)

地震報(bào)警器在預(yù)防地震、減小人們傷亡的有效設(shè)備。如今的地震預(yù)防設(shè)備和救援設(shè)備都已經(jīng)非常專(zhuān)業(yè)化和科技化，在功能上都非常強(qiáng)大，所以預(yù)防地震還得需要高科技來(lái)完成。地震報(bào)警器是其中預(yù)防地震非常有用的設(shè)備，無(wú)論是在預(yù)防地震方面還是在避難過(guò)程中都有著重要作用，也具有非常大的社會(huì)意義。

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