一种地震、音乐演示仪的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种地震、音乐演示仪，属于监测领域。
【背景技术】
[0002]地震模拟台(屋)主要用来演示或让人们感受地震的仪器。一般由地震平台和平台上面的地震场景组成。地震平台可模拟地震发生时各种震级的纵波和横波震动，配合房屋的晃动，以及屋内的物品的晃动、碰撞、跌落，使人有身临地震其境的感觉。这种地震演示模拟设备很多，如国内有:北京赛思达科技股份有限公司的产品一一地震模拟器；国外有:在日本，日前世界上最大的地震模拟装置亮相，这个最新设计的设备能模拟出震灾当时的真实情景。现在地震模拟台的制造已经成为一个产业。还有，甚至把地震效果做成4D动感影院和360度环幕影院，用高科技电影演绎、模拟地震，使人感觉到逼真的效果和惊心的感受。
[0003]但是，以上仪器只能展示地震发生时的地震大小或频率，或者只能根据地震发震前的一些征兆预测地震是否发生，或展示地震对人们生活和工作的影响。不能展示或演示地震发生时建筑物响应的科学原理或现象，如在地震不同频率、不同震动(水平或垂直或两者的组合震动)和不同振幅作用下，不同建筑物的响应，如地震传播过程，振幅的大小、震动方向和频率及其变化，以及是否会发生共振，发生共振时的频率等等。基于此目的，本项目提出研究一种地震、音乐演示仪。
[0004]并且，由于音乐输入波也是一种振动波，与地震波相似，因此也可以把地震、音乐演示仪通过改变输入波为音乐，建筑物为人体模特，就可以把地震、音乐演示仪改变成音乐演示仪(或玩具)。
【发明内容】
[0005]基于以上的问题，本实用新型提供了一种地震、音乐演示仪，以用于现有各种地震教学演示仪、地震科普宣传仪或娱乐器具或儿童玩具，为提高大众防震意识和减少地震对大众带来的灾害有很好地辅助作用，在现实生活中可以发挥较大的作用。
[0006]本实用新型的技术方案是:一种地震、音乐演示仪，包括地震波输入器1、转换器模块2、电机3、机械传动模块4、振动台5、弹簧-球体组合模块6 ；
[0007]地震波输入器1、转换器模块2、电机3、机械传动模块4、振动台5、弹簧-球体组合模块6依次相连；地震波输入器I采集音乐振动信号传给转换器模块2中的传感器；转换器模块2中的转换电路将传感器产生的电信号转换成适合电机的电信号传给电机3 ;机械传动模块4连接电机3和振动台5，电机3转动通过机械传动模块4带动振动台5振动，最后带动振动台5上的弹簧-球体组合模块6振动，达到模拟地震发生时，建筑的响应。
[0008]所述转换器模块2包含传感器D和转换电路，转换电路包含电阻Rl、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R1、Rll、R12 和 R13，电容 Cl、C2、C3 和 C4，三极管 QU Q2、Q3 和 Q4，电位器UR ;其中Q4的发射极与电动机M串联然后与电源并联；Q4的基极连到R12和R13的中间，R12、R13和Q3串联，然后与Q4和M并联；R11的一端连到R12 一端，另一端连到R9、R8、UR、R11和C4 ；C4的另一端连到Q3 —端；R9的另一端连到C3的一端和RlO的一端；R10的另一端连到C4的一端；Q3的基极连到R9和RlO串联线路的中间；R8的另一端连到C3的另一端、R7的一端和Q2的集电极；Q2的发射极连到R6的一端；R6的另一端连到RlO的一端；R7的另一端连到R5的一端、Q2的基极和C2的一端；R5的另一端连到R6的一端；C2的另一端连到UR的可变分接头；UR的另一端连到R2的一端和Ql的集电极；Q1的发射极连到R4的一端；R4的另一端连到R5的一端；R2的另一端连到R3的一端和Cl的一端；R3的另一端连到R4的一端；R1的另一端连到Cl的另一端和传感器D的一端；传感器D的另一端连到R3的一端；电源的负极接地。
[0009]所述弹簧-球体组合模块6由弹簧、球体组成；其中弹簧与球体通过焊接连接。
[0010]本实用新型的工作过程是:
[0011]在地震作用下建筑物的响应原理:按建筑结构的楼层(板)、支撑体(柱)和楼高(层数)等基本构建，考虑不同阻力的影响，根据地震方程:ma+CV+kX=mXg(m为建筑楼层的质量；a地震作用下的加速度；(:地震阻率^地震作用下的建筑物振动速度；k弹性支撑体地震作用下产生的位移，Xg地震作用在基础输入的加速度或称作地震加速度)。在地震作用下，不同弹性支撑上的不同质量体组合体具有不同的震动频率和幅度，不同层数的楼房具有不同的震动频率、振幅和自振频率等特性。
[0012]地震波输入器为MP3或任何带有播放器的终端用于采集音乐振动信号；实现连续转动到往复直线移动的运动机械传动模块4有曲柄滑块机构、正弦机构、凸轮机构、代或链传动机构、齿轮条传动机构、螺旋传动机构以及一些机构的组合；如:曲柄滑块机构由曲柄、连杆、滑块以及机架组成:当曲柄为主动件作匀速运动时，可通过连杆，使滑块作往复的直线运动，从而达到所需的用途；振动台5为箱体，在箱体中可以装有不同的材料(砂、泡沫等)或直接是弹性平台，在基础上设置不同的弹簧-球体组合，这样来模拟不同基础形式下建筑物的地震响应。可以把建筑物简化为弹簧-球体结构，以球体代表楼层的质量、不同的弹性支撑用不同弹性的弹簧表示，以不同数量的弹簧-球体组合表示不同数量的楼层，同时改变弹簧的弹性和球体的质量，就可以模拟不同的建筑物，把弹簧-球体组合建在一个平台上，地震波通过转换装置(伏-频转换器)变成电机的转动作用在平台上，地震波转换装置可以采用电机转动等方式转换，以电机加不同的球体(大小、重量)击振产生不同频率、振幅和持续时间的地震波，这样就形成了地震演示仪。
[0013]可以把地震波按标准的振动波或不同实际的地震波，就可以模拟不同地震动下建筑物的响应，也就可以形成不同的地震振动仪。可以采用电脑控制震动波长、振幅、震动时间等。
[0014]音乐演示仪，只要把地震波输入改变成音乐输入，并附加一个音响，建筑物改变成人体模特，即可以把地震演示仪改变成音乐播放下人体模特舞蹈的音乐演示台(玩具)。
[0015]具体工作过程如下:
[0016]第一步:地震波输入器I输入一个模拟地震波。
[0017]第二步:转化器模块2接收到一个模拟地震波，自动识别该模拟地震波的频率，然后通过转化器模块2转换为一个电压电流信号。
[0018]第三步:电机3接收到电压电流信号后作出相应动作，并通过机械传动模块4使振动台5振动。该电压电流信号输入给电机3，电机3做出相应的动作，电机3动作后，通过机械传动模块4使振动台5振动。
[0019]第四步:振动台5振动带动弹簧-球体组合模块6动作，即代表建筑物的振动。振动台5振动后为弹簧-球体组合模块6也动作。弹簧-球体组合模块6动作即表示所代表的建筑物的振动。
[0020]本实用新型的有益效果是:
[0021]1、采用地震响应原理，模拟地震作用下建筑物的响应；
[0022]2、直观、科学地演示地震作用下不同建筑物的响应；
[0023]3、把地震演示和音乐演示结合，成为多功能演示仪。
【附图说明】
[0024]图1为本实用新型的结构框图；
[0025]图2为本实用新型的结构示意图；
[0026]图3:a)为固定AC轴的电动机与振动平台连接结构图，b)为固定AB轴的电动机与振动平台连接结构图，c)为固定BC轴的电动机与振动平台连接结构图，d)为固定C柱体的电动机与振动平台连接结构图；
[0027]图4:a)为4节点的电动机与振动平台连接结构图，b)为带卡槽的4节点电动机与振动平台连接结构图，c)为3节点的沿面运动的电动机与振动平台连接结构图，d)为3节点的沿轴运动的电动机与振动平台连接结构图；
[0028]图5为本实用新型的电路图；
[0029]图中各标号:1为地震波输入器、2为转换器模块、3为电机、4为机械传动模块、5为振动台、6为弹簧-球体组合模块。
【具体实施方式】
[0030]实施例1:如图1-5所示，一种地震、音乐演示仪，包括地震波输入器1、转换器模块2、电机3、机械传动模块4、振动台5、弹簧-球体组合模块6 ；
[0031]地震波输入器1、转换器模块2、电机3、机械传动模块4、振动台5、弹簧-球体组合模块6依次相连；地震波输入器I采集音乐振动信号传给转换器模块2中的传感器；转换器模块2中的转换电路将传感器产生的电信号转换成适合电机的电信号传给电机3 ;机