水电监测仪的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种监测大地微电流前兆异常的仪器。
【背景技术】
[0002]地震，是一种破坏性极强的突发性自然灾害，具有突发性强、毁灭性大、次生灾害严重、社会影响大等特点。资料显示，地球内部由于放射性物质放射引起的电离作用存在一定的微电流，在地震前应力场的作用下岩体挤压发生压电效应，产生微电流异常，对地下水中微电流的异常监测，是一种较为有效的地震前兆观测方式。目前对于大地微电流监测只采用单一方式监测地下水中微电流的变化，缺乏与其他物理量的对比观测，对于监测到的微电流信号的分析存在困难。
【发明内容】
[0003]为了解决以上问题，研究开发了新型水电监测仪。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种监测大地微电流前兆异常的仪器，其特征在于:包括依次连接的探头、信号放大电路、滤波电路、光电隔离电路、数据采集仪；探头通过电缆线与信号放大电路相连接，信号放大电路输出端接滤波电路，滤波电路输出端接光电隔离电路，信号经过隔离后输入数据采集仪进行存储和传输。
[0004]一种监测大地微电流前兆异常的仪器，其特征在于:所述探头包括下侧锥形不锈钢感应极和上侧柱形接线端组成，上侧柱形接线端由上到下分别引出四个电极，其中电极
6、电极7用于监测电阻，电极8、电极9用于监测电流，电极6、电极9用于监测电位差。上侧柱形接线端外侧接线位置用树脂材料密封。
[0005]一种监测大地微电流前兆异常的仪器，其特征在于:所述信号放大电路包括电阻、电流和电位差三部分放大电路。测电阻电路恒流源输入到第一级运算放大器的非反向输入端，第一级运算放大器的输出端接第二级运算放大器的反向输入端，第一级运算放大器的非反向输入端与第二级运算放大器的输出端接有电容，同时与电极6、电极7相接；测电流电路电极7接第一级运算放大器的非反向输入端，第一级运算放大器的输出端接第二级运算放大器的反向输入端，第一级运算放大器的非反向输入端与第二级运算放大器的输出端接有电阻R2、电阻R3、电阻R4，电阻R4的另一端接地，同时并联有电容；测电位差电路中运算放大器的引脚1、引脚2分别接电极6和电极9，引脚1、2之间接有一电容，其引脚3、4之间接有一电阻。
[0006]本发明的有益效果是:
1、本发明结构简单、安装方便、节省空间、灵敏度高、抗干扰能力强。
[0007]2、本发明实现了水电阻、水电流和水电位的同时观测，能够有效体现大地微信号的地震前兆异常，便于对比观测和数据分析。
[0008]【附图说明】:
图1为本发明的原理框图。
[0009]图2为本发明的探头结构示意图。
[0010]图3为本发明的电路原理图。
[0011]图中1.探头；2.信号放大电路；3.滤波电路；4.光电隔离电路；5.数据采集仪；6.电极6 ；7.电极7 ；8.电极8 ；9.电极9 ；10.感应极；
【具体实施方式】
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下面结合附图和实施例对本发明进一步的描述:
如图1所示的原理框图，本发明一种监测大地微电流前兆异常的仪器，包括依次连接的探头1、信号放大电路2、滤波电路3、光电隔离电路4、数据采集仪5 ;探头I通过电缆线将采集到的三路信号送入信号放大电路2，信号放大电路2分别将对应的信号进行放大等处理，信号放大后输入滤波电路3将噪声信号滤除掉，滤波电路3输出端接光电隔离电路4,信号经过隔离后输入数据采集仪5进行存储和传输。
[0012]如图2所示的探头结构示意图，所述探头包括下侧锥形不锈钢感应极10和上侧柱形接线端组成，上侧柱形接线端由上到下分别引出四个电极，其中电极6、电极7用于监测电阻，电极8、电极9用于监测电流，电极6、电极9用于监测电位差。四个电极从电极内侧引出六路信号，接入信号放大电路。上侧柱形接线端外侧接线位置用树脂材料密封。
[0013]如图3所示的本发明的电路原理图，所述信号放大电路包括电阻、电流和电位差三部分放大电路。图(a)为电阻测量放大电路，恒流源Is输入到第一级运算放大器ICl的非反向输入端，第一级运算放大器ICl的输出端接第二级运算放大器IC2的反向输入端，第一级运算放大器ICl的非反向输入端与第二级运算放大器IC2的输出端接有电容Cl，同时与电极6、电极7相接。图(b)为电流测量放大电路，电极7接第一级运算放大器IC3的非反向输入端，第一级运算放大器IC3的输出端接第二级运算放大器IC4的反向输入端，第一级运算放大器IC3的非反向输入端与第二级运算放大器IC4的输出端接有电阻R2、电阻R3、电阻R4，电阻R4的另一端接地，同时并联有电容C2。图(c)为电位差测量放大电路，运算放大器IC5的引脚1、引脚2分别接电极6和电极9，引脚1、2之间接有一个电容C3，其引脚3、4之间接有一电阻R5。
【主权项】
1.一种监测大地微电流前兆异常的仪器，其特征在于:包括依次连接的探头1、信号放大电路2、滤波电路3、光电隔离电路4、数据采集仪5 ;探头I通过电缆线将采集到的信号送入信号放大电路2，信号放大电路2分别将对应的信号进行放大等处理，信号放大后输入滤波电路3将噪声信号滤除掉，滤波电路3输出端接光电隔离电路4，信号经过隔离后输入数据采集仪5进行存储和传输。2.按照权利要求1中所述的监测大地微电流地震前兆异常的仪器，其特征在于:所述探头包括下侧锥形不锈钢感应极10和上侧柱形接线端组成，上侧柱形接线端由上到下分另IJ引出四个电极，其中电极6、电极7用于监测电阻，电极8、电极9用于监测电流，电极6、电极9用于监测电位差，上侧柱形接线端外侧接线位置用树脂材料密封。3.按照权利要求1中所述的监测大地微电流地震前兆异常的仪器，其特征在于:所述信号放大电路包括电阻、电流和电位差三部分放大电路；测电阻电路恒流源Is输入到第一级运算放大器ICl的非反向输入端，第一级运算放大器ICl的输出端接第二级运算放大器IC2的反向输入端，第一级运算放大器ICl的非反向输入端与第二级运算放大器IC2的输出端接有电容Cl，同时与电极6、电极7相接；测电流电路电极7接第一级运算放大器IC3的非反向输入端，第一级运算放大器IC3的输出端接第二级运算放大器IC4的反向输入端，第一级运算放大器IC3的非反向输入端与第二级运算放大器IC4的输出端接有电阻R2、电阻R3、电阻R4，电阻R4的另一端接地，同时并联有电容C2 ;测电位差电路中运算放大器IC5的引脚1、引脚2分别接电极6和电极9，引脚1、2之间接有一个电容C3，其引脚3、4之间接有一电阻R5。
【专利摘要】水电监测仪。一种监测大地微电流前兆异常的仪器，包括依次连接的探头、信号放大电路、滤波电路、光电隔离电路、数据采集仪。所述探头包括下侧锥形不锈钢感应极和上侧柱形接线端组成，上侧柱形接线端由上到下分别引出四个电极，其中电极6、电极7用于监测电阻，电极8、电极9用于监测电流，电极6、电极9用于监测电位差。通过电缆线将探头感应到的三路信号送入信号放大电路进行放大等处理后，输入滤波电路，输出端接光电隔离电路，信号经过隔离后输入数据采集仪进行存储和传输。本发明可同时检测水电阻、水电流和水电位差三路信号，能够有效体现大地微信号的地震前兆异常，便于对比观测和数据分析。结构简单、安装方便、节省空间、灵敏度高、抗干扰能力强。
【IPC分类】G01R19/00, G01V1/00, G01R27/02
【公开号】CN105092972
【申请号】CN201410186715
【发明人】丁跃军
【申请人】郑州晶微电子科技有限公司
【公开日】2015年11月25日
【申请日】2014年5月6日