專利名稱：地震報(bào)警落地鐘的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及鐘表，具體涉及一種地震報(bào)警落地鐘。
落地鐘是人們喜愛的傳統(tǒng)居家用品，它不僅能為人們提供報(bào)時(shí)，同時(shí)也是一種典雅的裝飾物品?，F(xiàn)有的落地鐘或采用石英鐘機(jī)心或采用機(jī)械式結(jié)構(gòu)，但僅有計(jì)時(shí)、報(bào)時(shí)功能而無預(yù)知或提示地震來臨功能，而專門的地震檢測設(shè)備不僅復(fù)雜昂貴，而且需要專人維護(hù)，難以推廣到千家萬戶。
本實(shí)用新型的目的在于提供一種地震報(bào)警落地鐘，它不僅具備傳統(tǒng)落地鐘的功能，而且能在地震發(fā)生時(shí)，通過聲音(語音)報(bào)警提醒人們地震來臨、及時(shí)采取防護(hù)措施，特別是對(duì)夜晚人們酣睡時(shí)發(fā)生的突發(fā)性地震具有極好的預(yù)報(bào)警效果。
本實(shí)用新型的目的是通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的構(gòu)造一種地震報(bào)警落地鐘，包括落地鐘外殼、時(shí)鐘、檢測地震機(jī)械裝置和報(bào)警電路；所述檢測地震機(jī)械裝置包括水平擺動(dòng)位置傳感器、上下振動(dòng)位置傳感器、金屬支座、金屬支柱、懸臂、銅質(zhì)懸線、彈簧和重錘。
實(shí)施本實(shí)用新型提供的地震報(bào)警落地鐘，除了具有傳統(tǒng)落地鐘的裝飾、計(jì)時(shí)、報(bào)時(shí)功能外還可對(duì)可能是地震來臨引起的地表震動(dòng)，無論是垂直方向或水平方向，進(jìn)行精確敏感的傳感，并通過放大電路將傳感到的微動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)換成聲光報(bào)警信號(hào)，提醒周圍的人們地震來臨。這種地震報(bào)警落地鐘結(jié)構(gòu)簡單，對(duì)先期發(fā)生的破壞力較小的縱向振波與后時(shí)發(fā)生的破壞力較大的水平振波采用不同頻率(變調(diào))的報(bào)警聲，對(duì)不同振動(dòng)級(jí)別的縱向振波采用不同的報(bào)警聲(變聲)加以區(qū)別(如救護(hù)車聲、火警聲)，并可通過設(shè)置分路發(fā)光二極管來指示震動(dòng)發(fā)生的方位。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明，附圖中
圖1為本實(shí)用新型的地震報(bào)警落地鐘一個(gè)實(shí)施例的整體外形結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型的地震報(bào)警落地鐘一個(gè)實(shí)施例的側(cè)向結(jié)構(gòu)剖視圖；圖3為本實(shí)用新型的地震報(bào)警落地鐘一個(gè)實(shí)施例中上下振動(dòng)位置傳感器的剖視結(jié)構(gòu)圖；圖4為本實(shí)用新型的地震報(bào)警落地鐘一個(gè)實(shí)施例中水平擺動(dòng)傳感器的剖視結(jié)構(gòu)圖；圖5為圖4所示水平擺動(dòng)傳感器的平面結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為本實(shí)用新型的地震報(bào)警落地鐘一個(gè)實(shí)施例中報(bào)警電路方框圖。
圖7為本實(shí)用新型的地震報(bào)警落地鐘一個(gè)實(shí)施例中報(bào)警電路的電路原理示意圖。
對(duì)各個(gè)圖中標(biāo)號(hào)統(tǒng)一說明如下1是落地鐘外殼；2是時(shí)鐘；3是金屬支座；4是金屬支柱；5是懸臂；6是銅質(zhì)懸線；7是彈簧；8是重錘；9是水平擺動(dòng)位置傳感器；10是上下振動(dòng)位置傳感器，11是報(bào)警電路，12是鋁金屬套筒；13是圓磁柱；14是磁性傳感器；15是上圓環(huán)；16是下圓環(huán)；17是鐘擺；18是環(huán)形磁鐵；19是4級(jí)地震垂直震動(dòng)傳感器對(duì)應(yīng)的磁敏開關(guān)，20是5級(jí)地震垂直震動(dòng)傳感對(duì)應(yīng)的磁敏開關(guān)，21是水平面上第一方向擺動(dòng)傳感磁敏開關(guān)，22是水平面上第二方向擺動(dòng)傳感磁敏開關(guān)，23是水平面上第三方向擺動(dòng)傳感磁敏開關(guān)，24是水平面上第四方向擺動(dòng)傳感磁敏開關(guān)，25是變聲控制單元，26是變調(diào)控制單元，27是報(bào)警聲發(fā)生單元，28是放大單元，29是揚(yáng)聲器，30是LED單元，31是延時(shí)單元，32是銅質(zhì)下懸線，33是固定臂。
如圖1所示，本實(shí)用新型的地震報(bào)警落地鐘，包括落地鐘外殼1，置于外殼1內(nèi)的時(shí)鐘單元2，該時(shí)鐘單元2可以是石英鐘，也可以是傳統(tǒng)機(jī)械鐘，該時(shí)鐘單元2可以帶鐘擺17，也可以沒有鐘擺。為了實(shí)現(xiàn)地震報(bào)警功能，在外殼1內(nèi)還設(shè)置有地震報(bào)警裝置，主要包括機(jī)械部分、傳感部分和電路部分。
如圖2所示，本實(shí)施例的地震報(bào)警裝置中的機(jī)械部分包括固定在落地鐘外殼1內(nèi)底部的金屬支座3，地水平可調(diào)；還包括長1米的金屬支柱4，豎直固定在靠外殼1腔體后側(cè)金屬支座3上，上懸臂5固定在金屬支柱4上端，且向前伸；在懸臂5的另一端固定有銅質(zhì)懸線6，銅質(zhì)懸線6的末端系有重錘8，在銅質(zhì)懸線6靠近重錘8位置裝有彈簧7。本實(shí)用新型的地震傳感是通過掛在銅質(zhì)懸線6、彈簧7、重錘8對(duì)地震沖擊波有敏感作用，并通過設(shè)置在重錘8與彈簧7之間的上下振動(dòng)傳感單元10(細(xì)節(jié)見圖3)、設(shè)置在金屬支柱4上并有所述銅質(zhì)懸線6穿過其感應(yīng)區(qū)的水平擺動(dòng)位置傳感器9(細(xì)節(jié)見圖4-圖5)以及傳感信號(hào)放大及驅(qū)動(dòng)報(bào)警，來實(shí)現(xiàn)并對(duì)地震敏感作用的檢測及報(bào)警功能的。
在地震發(fā)生初期，出現(xiàn)縱向振波，該振波的破壞力較小，稍后，便會(huì)產(chǎn)生破壞力較大的橫向振動(dòng)波。同時(shí)，不同的震級(jí)或與震心距離，振動(dòng)的強(qiáng)度是不同的。本實(shí)用新型既考慮到不同震級(jí)如四級(jí)和五級(jí)的不同報(bào)警指示，又考慮到檢測到的縱向振波與橫向振波的不同聲音指示。當(dāng)感應(yīng)到地震發(fā)生時(shí)，重錘8就會(huì)上下振動(dòng)并帶動(dòng)懸線6擺動(dòng)，其移動(dòng)距離隨震度增大而增大，而且該裝置的重復(fù)性很好。本實(shí)用新型設(shè)定對(duì)無損害的相當(dāng)于三級(jí)以下地震不予感應(yīng)，而對(duì)相當(dāng)于四、五級(jí)地震的較強(qiáng)震動(dòng)，通過對(duì)由此產(chǎn)生的重錘移動(dòng)分級(jí)進(jìn)行辨別和報(bào)警。
在圖3示出的本實(shí)施例的上下振動(dòng)位置傳感器10中，包括中間通過銅質(zhì)懸線6的鋁金屬套筒12，懸掛在銅質(zhì)懸線6末端的圓磁柱13；鋁金屬套筒12內(nèi)壁兩側(cè)、與圓磁柱13間隔不同距離分別設(shè)有一個(gè)由磁敏開關(guān)的位置傳感器19和20，且該套筒6上端連與彈簧7末端、下端通過銅質(zhì)下懸線32與重錘8連接，使得套筒12能隨重錘8上下振動(dòng)；圓磁柱13通過懸線6直接連接在套筒12空腔內(nèi)，且與腔體內(nèi)壁間有一定間隙，使之能在腔體內(nèi)自由上下滑動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)不受重錘8振動(dòng)的影響。這樣按照磁性位置傳感原理，由上述部件組成的上下振動(dòng)位置傳感器的分辨度就能達(dá)到上下振動(dòng)位置小于等于0.1毫米。
圖4示出了本實(shí)施例中的水平擺動(dòng)位置傳感器的結(jié)構(gòu)情況，圖5示出了磁敏開關(guān)21-24與環(huán)形磁鐵18之間的位置關(guān)系，所說的水平擺動(dòng)位置傳感器9包括上圓環(huán)15、下圓環(huán)16、磁敏開關(guān)21-24和環(huán)形磁鐵18；上圓環(huán)15通過其固定臂33固定在金屬支柱4的中上部，在上圓環(huán)15下端面的東、西、南、北方位置分別固定一或兩組磁敏開關(guān)，此處只示出了一組四個(gè)磁敏開關(guān)21-24，對(duì)應(yīng)于東西南北四個(gè)方向；下圓環(huán)16的支座圓心固定在懸線6上，且在其上端面與磁敏開關(guān)21-24相對(duì)應(yīng)的東西南北四個(gè)方位固定有四段環(huán)形磁鐵18，下圓環(huán)16將會(huì)隨懸線6的擺動(dòng)而擺動(dòng)，進(jìn)而引起設(shè)在上圓環(huán)15上的磁敏開關(guān)21-24中的一個(gè)或幾個(gè)動(dòng)作。這樣按照磁性位置傳感原理，由上述部件組成的水平擺動(dòng)位置傳感器的分辨度就能達(dá)到任何一個(gè)方向上擺動(dòng)位移小于等于0.1毫米。
在圖6和圖7示出的本實(shí)用新型實(shí)施例報(bào)警電路中，包括用于感應(yīng)輕度地震(4級(jí))發(fā)生時(shí)垂直震動(dòng)位移的磁敏開關(guān)19，用于感應(yīng)較輕度地震(5級(jí))發(fā)生時(shí)垂直震動(dòng)位移的磁敏開關(guān)20，用于感應(yīng)地震發(fā)生時(shí)水平面上第一、第二、第三和第四方向擺動(dòng)位移的傳感磁敏開關(guān)21-24，所述的磁敏開關(guān)19與延時(shí)單元3 1連接，磁敏開關(guān)20與變聲控制單元25連接，磁敏開關(guān)21-24與變調(diào)控制單元26連接，所述延時(shí)單元31、變聲控制單元25以及變調(diào)控制單元26分別連接到報(bào)警聲發(fā)生單元27和LED顯示單元30，而報(bào)警聲發(fā)生單元27的輸出端通過放大單元28連接到揚(yáng)聲器或其它發(fā)聲單元29。其工作原理是這樣的磁敏開關(guān)19-24(IC1、IC2、IC6…)根據(jù)傳感器的運(yùn)動(dòng)而動(dòng)作，磁敏開關(guān)19被觸發(fā)時(shí)，在延時(shí)電路單元31進(jìn)行延時(shí)后出發(fā)報(bào)警聲發(fā)生單元27，該單元(IC4)主要功能由KD9561語音芯片完成，當(dāng)該芯片的SEL1腳接VSS時(shí)報(bào)警聲為救護(hù)車聲，表示相當(dāng)于四級(jí)地震發(fā)生；當(dāng)該芯片的SEL1腳接VDD時(shí)報(bào)警聲為救火車聲，表示相當(dāng)于五級(jí)地震發(fā)生。為實(shí)現(xiàn)用不同聲音來區(qū)別震級(jí)，在傳感5級(jí)和5級(jí)以上地震的磁敏開關(guān)20與聲音發(fā)生單元27之間設(shè)置了變音控制單元25，具體過程是這樣，當(dāng)上下振動(dòng)位置傳感器10定在相當(dāng)四級(jí)地震敏感位置時(shí)，因圓磁柱相對(duì)其振動(dòng)而觸發(fā)電路，輸出短路，使IC3輸出IC4的工作電壓；IC1被釋放后輸出開路，IC3就按R5C1參數(shù)延時(shí)十分鐘使IC4工作之后，如果沒有震動(dòng)繼續(xù)觸發(fā)IC4就停止報(bào)警；IC2的作用是設(shè)定相當(dāng)于五級(jí)地震發(fā)生時(shí)，改變IC4的報(bào)警聲；當(dāng)震動(dòng)是在四到五級(jí)之間時(shí)，IC2未被觸發(fā)，輸出開路、Q導(dǎo)通即SEL1腳接VSS，IC4電路只能輸出救護(hù)車聲。如當(dāng)相當(dāng)五級(jí)地震振動(dòng)觸發(fā)IC2時(shí)，輸出短路Q斷開，即SEL1腳接VDD，IC4電路就輸出救火車聲。同時(shí)，可以分路設(shè)置LED單元30來指示震級(jí)和震位方向。
在檢測到水平方向的震動(dòng)時(shí)，由磁敏開關(guān)21-24中的一個(gè)或幾個(gè)被觸發(fā)，驅(qū)動(dòng)變調(diào)控制單元26，即在聲音發(fā)生單元27中的語音IC外部并行連接一個(gè)電阻器來改變發(fā)生頻率，從而實(shí)現(xiàn)發(fā)生水平擺動(dòng)時(shí)的變調(diào)(減小時(shí)間常數(shù)，變尖，變銳利)報(bào)警。
權(quán)利要求1.一種地震報(bào)警落地鐘，其特征在于，在落地鐘外殼內(nèi)設(shè)置有地震報(bào)警裝置包括垂直震動(dòng)傳感單元和水平擺動(dòng)傳感單元以及安裝上述傳感單元的機(jī)械裝置以及將所述兩種傳感單元信號(hào)放大并轉(zhuǎn)換為報(bào)警聲音的電路單元。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地震報(bào)警落地鐘，其特征在于，所述時(shí)鐘單元帶有擺動(dòng)裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地震報(bào)警落地鐘，其特征在于，所述時(shí)鐘單元可以是石英鐘，也可以是傳統(tǒng)機(jī)械鐘。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地震報(bào)警落地鐘，其特征在于，所述機(jī)械裝置包括金屬支座3、金屬支柱4、上懸臂5、中懸臂33、銅質(zhì)懸線6、彈簧7、下垂線32和重錘8；所述金屬支座3固定在落地鐘外殼內(nèi)底部，水平可調(diào)；所述金屬支柱4豎直固定在靠腔體后側(cè)金屬支座3上；所述上懸臂5固定在金屬支柱4上端，且向前伸；所述銅質(zhì)懸線6掛在上懸臂5前端；所述彈簧7連在銅質(zhì)懸線6的下端；所述垂直振動(dòng)傳感單元10安裝在彈簧末端；所述重錘8通過下懸線33連在垂直振動(dòng)傳感單元10下端，所述水平擺動(dòng)傳感單元安裝在所述金屬支柱4的中上部，且懸線穿過其中心。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的地震報(bào)警落地鐘，其特征在于，所述垂直制振動(dòng)傳感器10包括中間通過銅質(zhì)懸線6的鋁金屬套筒12，懸掛在銅質(zhì)懸線6末端的圓磁柱13；鋁金屬套筒12內(nèi)壁兩側(cè)、與圓磁柱13間隔不同距離分別設(shè)有一個(gè)磁敏開關(guān)19和20，且該套筒6上端連與彈簧7末端、下端通過銅質(zhì)下懸線32與重錘8連接，使得套筒12能隨重錘8上下振動(dòng)；圓磁柱13通過懸線6直接連接在套筒12空腔內(nèi)，且與腔體內(nèi)壁間有一定間隙，使之能在腔體內(nèi)自由上下滑動(dòng)而不受重錘8振動(dòng)的影響。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的地震報(bào)警落地鐘，其特征在于，所述水平擺動(dòng)位置傳感器包括上圓環(huán)15、下圓環(huán)16、磁敏開關(guān)21-24和環(huán)形磁鐵18；上圓環(huán)15通過其固定臂33固定在金屬支柱4的中上部，在上圓環(huán)15下端面的彼此隔開一定角度的位置分別固定一或兩組位敏開關(guān)21-24；下圓環(huán)16的支座圓心固定在懸線6上，且在其上端面與磁敏開關(guān)21-24相對(duì)應(yīng)的東西南北四個(gè)方位固定有四段環(huán)形磁鐵18。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的地震報(bào)警落地鐘，其特征在于，所述報(bào)警電路包括用于感應(yīng)4級(jí)地震發(fā)生時(shí)垂直震動(dòng)位移的磁敏開關(guān)19，用于感應(yīng)5級(jí)地震發(fā)生時(shí)垂直震動(dòng)位移的磁敏開關(guān)20，與所述磁敏開關(guān)19輸出端連接的延時(shí)單元31，與所述磁敏開關(guān)20連接的變聲控制單元25，所述延時(shí)單元31、變聲控制單元25分別連接到報(bào)警聲發(fā)生單元27，而報(bào)警聲發(fā)生單元27的輸出端通過放大單元28連接到發(fā)聲單元29。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的地震報(bào)警落地鐘，其特征在于，所述報(bào)警電路包括用于感應(yīng)地震發(fā)生時(shí)水平面上第一、第二、第三和第四方向擺動(dòng)位移的傳感磁敏開關(guān)21-24，磁敏開關(guān)21-24與變調(diào)控制單元26連接，變調(diào)控制單元26連接到報(bào)警聲發(fā)生單元27用于減小其時(shí)間常數(shù)進(jìn)而提高發(fā)聲頻率。
9.、根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的地震報(bào)警落地鐘，其特征在于，還包括LED指示單元30，由所述延時(shí)單元31和變調(diào)控制單元26分路驅(qū)動(dòng)。
10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的地震報(bào)警落地鐘，其特征在于所述報(bào)警聲音電路單元主要由KD9561語音芯片組成，所述延時(shí)電路主要由555芯片組成。
專利摘要一種地震報(bào)警落地鐘,在落地鐘外殼內(nèi)設(shè)置有地震報(bào)警裝置,包括垂直震動(dòng)傳感單元和水平擺動(dòng)傳感單元以及安裝上述傳感單元的機(jī)械裝置以及將所述兩種傳感單元信號(hào)放大并轉(zhuǎn)換為報(bào)警聲音的電路單元。這種震報(bào)警落地鐘,除了有裝飾、計(jì)時(shí)、報(bào)時(shí)功能外還可對(duì)可能是地震來臨引起的地表震動(dòng),無論是垂直方向或水平方向,進(jìn)行精確敏感的傳感,并通過放大電路將傳感到的微動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)換成聲光報(bào)警信號(hào),提醒周圍的人們地震來臨。
文檔編號(hào)G04B47/06GK2401904SQ9925091
公開日2000年10月18日 申請(qǐng)日期1999年11月9日 優(yōu)先權(quán)日1999年11月9日
發(fā)明者郭亨浩 申請(qǐng)人:郭亨浩