地震仪的发展史

合集下载

世界上第一台地动仪的知识

世界上第一台地动仪的知识

世界上第一台地动仪的知识
世界上第一台地动仪是由中国古代科学家张衡在公元132年发
明的。

地动仪是一种用来检测地震的仪器,它可以通过感应地面的
震动来记录地震的发生。

张衡的地动仪是由八个青铜龙的头部组成,每个龙口中都含有一个铜球。

当地震发生时,地动仪会自动感应并
释放出铜球,从而指示出地震的方向。

这项发明在当时被认为是非
常先进和神奇的。

张衡的地动仪是世界上最早的地震检测仪器,它的出现对地震
学和地震预警技术的发展产生了深远的影响。

虽然现代的地震仪器
已经发展得非常先进,但张衡的地动仪作为第一台地震检测仪器,
仍然具有重要的历史意义。

除了张衡的地动仪,古代世界其他地区也有类似的地震检测仪器。

例如古希腊人使用的一种称为“西格诺米特”的装置,它也可
以检测地震的发生。

这些早期的地震仪器为后来地震学的发展奠定
了基础,为人们提供了更多关于地震活动的信息和认识。

总的来说,世界上第一台地动仪的出现标志着人类对地震活动
的关注和研究,为后来地震学的发展打下了基础,对地震预警和地震灾害防范具有重要意义。

地震仪的发展与应用研究

地震仪的发展与应用研究

地震仪的发展与应用研究摘要:地震仪是一种监视地震的发生,记录地震相关参数的仪器,在工业社会,地震仪的应用范围也愈加广泛,成为很多民用领域的重点仪器。

本文主要针对地震仪的发展历史进行阐述,并探究集中代表性仪器的特征与应用。

关键词:地震仪;发展;应用地震仪在各个工业领域中的应用都十分广泛,伴随着地球物理科学的发展,地震仪的影响更加深远,地震仪不仅仅被应用于工程勘测、矿井安全等领域,也成为很多民用领域的重点仪器。

1 地震仪的发展历史随着技术的革新,地震仪更新换代的速度也越来越快,美国的DFS-V、法国SN338、国产SDZ-751是近年来研发出的新型数字型地震仪。

实际上,早在上世纪90年代初期,三维地震仪就已经诞生,代表性的有美国I/0公司的SYSTEM-ONE与法国Sercel公司的SN368,目前使用的主要地震仪是美国I/O公司的SYS-TEM-2000与SYSTEM-TWO。

地震仪最广泛的应用领域就是石油天然气勘探领域,这一技术的作用是其他勘探方式难以比拟的,受到了业界的广泛关注,地震勘探工作是一项系统的工程,其核心包括三个方面,即野外数据采集、地震数据处理以及综合地质解释,其中,地震数据的采集是核心环节,如果这一环节的工作出现问题,那么就无法保证勘探的质量。

在地震数据的采集方面,主要有仪器记录和野外施工两个方面,在确定施工方法与施工方案之后即可采集数据,目前我国最为常用的就是分布式多道遥测地震仪与集中式数字地震仪,在以往,我国地震仪的应用多集中在野外数据采集与室内资料处理上,进入到80年代后,开始改进现有的地震勘探仪,将原有fs/4的截止频率提升到fs/2.5,并提高了低切滤波器的陡度与频率,大量应用1ms采样,推行高频检波器、涡流检波器与频谱整形滤波器。

采用该种方式有效改善了地震仪的性能,在下一阶段下,为了开发出高分辨率的地震勘探仪,可以借鉴发达国家的编码震源技术。

同时,研发自主知识产权技术,改善现有的制造工艺,研制出具备高频提升功能与大瞬时动态功能的地震仪,提升我国在国际市场上的综合竞争力。

地震仪

地震仪

地震仪地震仪早在公元132年,中国的科学家张衡就发明了地震仪,当时称为地动仪。

据《后汉书》记载,张衡的地动仪“以精铜铸成,圆径八尺,盒盖隆起,形似酒樽”。

仪器内部中间设有“都柱”(相当于一种倒立型的震摆),周围有“八直”(装置在摆的周围的八组机械装置),樽外接相应东、西、南、北和东南、东北、西南、西北八个方向而设置的八条口含小铜珠的龙,每个龙头下面都有一只赡蜍张口向上。

一旦发生较强的地震,“都柱”因震动失去平衡而触动“八道”中的一道,使相应的龙口张开,小铜珠即落入赡蜍口中,观测者便知道地震发生的时间和方向。

地动仪成功地记录了公元138年甘肃发生的一次强震。

张衡的这?重大发明一直受到中外学者的赞扬和钦佩,成为现代地震仪的先驱。

张衡地动仪只能记录地震的初动方向,与近代地震仪比较,只能叫验震器。

1700多年以后的1848年,意大利人契托利才制成水银验震器。

在此基础上1855年意大利人帕尔米耶里发明了能记录地震强度及持续时间的仪器:一条U形玻璃管,地震对管内水银产生震动,水银面有浮标与笔连接,可在转筒表面的纸上画出标记。

1883年在日本工作的英国地震学家米尔恩等人制成了摆式地震仪。

方法是把一枚坠子(摆)挂在长约1.5米的水平吊杆上,吊杆可像门一样自由横转,地面移动时坠子由于惯性趋向静止,因而相对地面运动。

米尔恩的她雷仪后来发展成一种现代地震仪,由三台仪器组成,其中两台分别记录地壳东西和南北的水平运动,第三台记录上下运动(利用弹簧挂起坠子,地震时能上下运动)。

米尔恩之后很多科学家为地震仪器的发展作出贡献。

1888-1 889年间,伯希维茨制成了光记录式水平摆,第一次记录到远震(在德国波茨坦记录到日本1889年4月17日地震)。

日本大森房吉制成水平摆式地震仪,采用机械杠杆放大,熏烟记录。

德国维谢特制成倒立摆式大型水平及垂直向地震仪,提高了放大倍率。

俄国伽利津制成了电流计记录式地震仪,将机械能转换为电能,更大地提高了地震仪的灵敏度。

关于世界上第一台地动仪的知识

关于世界上第一台地动仪的知识

关于世界上第一台地动仪的知识世界上第一台地动仪是由中国东汉时期的著名科学家张衡发明的,称为“候风地动仪”。

这台仪器创建于公元132年(阳嘉元年),标志着人类历史上首次成功设计并制造出能够检测地震方向的仪器。

候风地动仪由精铜铸造,整体呈圆形,直径约相当于今天的1.8至1.9米,外观类似古代的酒樽,上面装饰有篆文以及山龟鸟兽图案。

地动仪内部构造精密复杂,包含一根垂直的大柱子和沿周边分布的八条通道,每一个通道对应一个方位,并且在每个通道末端设置有口含铜珠的龙头,龙头下方对应一只蟾蜍。

当地震发生时,因地震波的震动,特定方位的龙头内的铜珠会落下,落入对应的蟾蜍口中,从而指出地震来自哪个方位。

据《后汉书》记载,地动仪曾在公元138年准确检测到了发生在西北方向(陇西地区)的一次地震,尽管当时洛阳地区的居民并未感受到明显的震动,但随后的消息证实了地动仪的精确性,从而证明了它的实用性。

第二节地震监测仪器设备发展

第二节地震监测仪器设备发展

维歇尔垂直向地震仪,开始进行三分向地震观测。

为研究地脉动,1932年1月又装置了伽魏式水平向地震仪,使徐家汇天文台的地震观测装备达到了当时的先进水平。

由于日本发动侵华战争和台站经费不足,1941~1949年期间,除1200kg维歇尔地震仪勉强维持记录外,其余仪器有的停记,有的断续记录。

这是外国人在中国大陆设立的第一个地震台。

日本侵占中国台湾省后,首先于1897年建立了台北地震台。

以后,又相继建立了台南台(1898)、台中台(1902)、台东台(1903)、恒春台(1907),以及花莲、阿里山、高雄、澎湖等台,初步形成了区域地震台网。

1935年台北、花莲、兰屿、台中、新竹、苗栗、宜兰、南投、台东等地连续发生了14次5~7级地震以后,又增设了宜兰、新竹、嘉义、新港、兰屿、玉山及大武等7个台,并改进了观测技术。

东北地区的地震观测工作开展较早。

1904~1908年间,俄国人与日本人相继在大连、营口、旅顺、沈阳及长春等地建立地震台。

伪满时期,又于1933至1936年分别增设了长春(新京)和延吉台。

这些台站的工作时断时续,资料不多,质量不高。

1909年德国人在青岛设置了地震台,配有维歇尔式水平向地震仪。

1924年该台由中国接管,一直工作到1948年。

这个地震台是中国大陆上记录时间比较长的一个台,但是观测质量不高,可用资料不多。

此外,耶稣会传教土曾在陕西省西安市以北的通远坊进行过地震观测;天津中法工商学院也在天津安置过地震仪。

这两处观测的时间很短,没有取得有用的资料。

第二节地震监测仪器设备发展中国地震局地球物理研究所的地震监测工作包括自1950年由在南京的前中央研究院的气象研究所和物理研究所、前中央地质调查所与当时在北京(当时的北平)的前北平研究院物理研究所等几部分组成的中国科学院地球物理研究所所做的工作(1954年由南京迁来北京,1978年与中国科学院分离)。

从时间跨度上看,中国地震局地球物理研究所的地震监测工作从某种意义上说也体现了我们国家近半个多世纪的监测发展史。

关于世界上第一台地动仪的知识

关于世界上第一台地动仪的知识

关于世界上第一台地动仪的知识地动仪是一种用来测量地震和地壳运动的仪器,它通过记录地面的震动和振动来提供有关地震和地壳变化的信息。

地动仪的发明与发展至关重要,它为地震研究和监测提供了重要工具,使我们能够更好地了解地震活动和地球内部的运动状态。

本文将讨论世界上第一台地动仪的知识,包括它的发明者、原理和作用等方面的内容。

一、地动仪的发明者和历史地动仪最早出现在中国,大约在公元132年的汉朝。

据传说,当时的汉朝皇帝汉安帝命令工程师张衡发明一种可以检测地震的仪器,于是张衡发明了世界上第一台地动仪——"瑞气炉"。

"瑞气炉"采用了水的流动原理,通过水的流动来感知地震的震动,并通过仪器上的小铜人指向来表示地震的方向。

张衡的地动仪被认为是世界上第一台地动仪,它的发明标志着地震监测技术的诞生。

二、地动仪的原理和结构地动仪的原理是利用地震波在地壳内传播时形成的地面振动来记录地震的发生和地震波的传播方向。

地动仪通常由三个主要部分组成:传感器、记录仪和数据处理系统。

传感器是地动仪的核心部件,用来感知地震波的振动。

传感器可以采用震级计、加速度计或位移计等不同类型的仪器。

记录仪负责将传感器的信号转换成可供分析和研究的数据,通常是以数字形式存储的。

数据处理系统则用来对地震数据进行分析和处理,提取有用的地震信息。

三、地动仪的作用和意义地动仪在地震研究和地震监测中发挥着重要作用,它可以帮助科学家们更好地了解地震的发生规律和地壳的运动状态。

地动仪可以用来测定地震的震级、震源深度、震中位置等重要参数,从而提供可靠的地震预警和监测数据。

此外,地动仪还可以帮助科学家们研究地震波在地壳内的传播规律,探索地球内部的物理特性和结构。

四、地动仪的发展和应用随着科学技术的不断进步,地动仪的性能和功能也得到了不断提升。

现代地动仪采用了数字化和网络化技术,可以实现远程遥测和自动监测,大大提高了地震监测的效率和精度。

地震监测技术的发展与应用

地震监测技术的发展与应用

地震监测技术的发展与应用地震监测技术是防震减灾的重要手段,通过实时监测地震活动,可以及时预警并采取应对措施,减少地震灾害的损失。

本文将探讨地震监测技术的发展历程、现状及其在防震减灾中的应用。

地震监测技术的发展可以追溯到古代。

早在公元132年,中国汉代的张衡就发明了世界上最早的地震仪——候风地动仪。

该仪器通过感知地震波的传播方向,能够初步监测地震的发生和方向。

现代地震监测技术的发展则起源于19世纪末期,随着地震学理论的不断进步,地震仪器的精度和灵敏度也得到了显著提升。

目前,地震监测技术主要包括地震波监测、GPS监测和卫星遥感监测等方法。

地震波监测是最常用的方法,通过布设地震台网,实时监测地震波的传播情况,确定地震的震中位置、震级和震源深度。

GPS监测则利用全球定位系统,监测地壳运动和变形,提供地震前兆和震后变形信息。

卫星遥感监测通过卫星影像和雷达数据,监测地震引发的地表变化和地震灾害范围,为灾后救援和恢复提供重要信息。

在防震减灾中,地震监测技术的应用非常广泛。

首先,通过地震监测技术,可以实现地震预警。

地震预警系统通过实时监测地震波的传播情况,在地震波到达目标区域前几秒到几十秒发出预警信号,为人们逃生和避险争取宝贵时间。

例如,日本的地震预警系统在地震发生前几秒钟发出预警信号,成功避免了大量人员伤亡。

其次,地震监测技术可以用于地震灾害评估和响应。

通过地震监测数据,可以迅速评估地震的破坏范围和严重程度,制定科学的应急响应方案。

例如,在汶川地震发生后,通过地震监测数据,迅速评估了震中位置和震级,为救援队伍的部署和灾区救援提供了重要依据。

地震监测技术还可以用于地震科学研究和防震减灾规划。

通过长期监测和积累地震数据,科学家可以研究地震的发生规律和前兆现象,提升地震预测的准确性和可靠性。

例如,通过对地震台网数据的分析,科学家发现了一些地震前的异常现象,如地震波速度变化、地壳应力变化等,为地震预测提供了重要线索。

地震仪器发展历史

地震仪器发展历史

地震仪器发展历史地震仪器是一种用来检测和记录地震波数据的设备,它的发展历程始于18世纪,经过了数百年的发展,现在已经成为了地球物理学领域中极为重要的研究工具。

下面我们将从时间上分开来,简要地介绍地震仪器的发展历史。

1. 18世纪到19世纪初最早的地震仪器可以追溯到18世纪末期,当时欧洲的地震学家开始在地震发生时进行手动记录。

随着技术的不断发展,他们开始使用更精密的地震仪器,包括“地震计”和“振幅计”,用以精细地记录地震波的运动轨迹和振幅。

2. 19世纪中期到20世纪初从19世纪中期开始,对地震仪器的研究和改进加速了。

在这个时期,最大的进展发生在1899年,当时日本的永野重昭发明了一种称为“水准仪”的高灵敏度仪器,用于改进对地震波的记录和分析。

同时,美国地质调查局也发明了一种称为“重力仪”的仪器,用来研究地震波与地球内部物理结构的关系。

到了20世纪初,地震仪器的安装和运作也变得更加简单,其中最重要的发展是电动仪器的发明。

这使得地震波的记录和分析变得更加迅速和精准。

3. 20世纪中叶到21世纪初20世纪中叶,电子技术的应用显著提升了地震仪器的性能和效率。

其中最重要的发展是1990年代的全球定位系统技术,这使得地震观测站可以更准确地确定地震的发生位置。

同时,地震仪器的数字化也取代了传统的模拟技术,增强了数据的处理和分析能力。

此外,现代地震仪器还加入了许多新的功能,例如天线阵列、多元素探测器等。

综上所述,从18世纪开始到21世纪,地震仪器经历了世纪新千年的变迁,由手动到电动,由机械到电子,其性能和功能不断得到提升和完善,成为了地球物理学研究中无可替代的重要工具。

对于我们人类来说,借助于它们,我们可以更加准确地了解地球表面、地球内部的变化,预警、预测自然灾害带给我们人类的危害,为我们的生产生活提供保障。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

地震仪的发展史
我国东汉时代的科学家张衡,在公元132年就制成了世界上最早的“地震仪”--地动仪。

由于地动仪只是记录了地震的大致方向,而非记录地震波,所以相当于是验震器,而非真正意义上的地震仪。

第一台真正意义上的地震仪由意大利科学家卢伊吉·帕尔米里于1855年发明,它具有复杂的机械系统。

这台机器使用装满水银的圆管并且装有电磁装置。

当震动使水银发生晃动时,电磁装置会触发一个内设的记录地壳移动的设备,粗略地显示出地震发生的时间和强度。

第一台精确的地震仪,于1880年由英国地理学家约翰·米尔恩在日本发明,他也被誉为“地震仪之父”,约翰·米尔恩发明出多种检测地震波的装置,其中一种是水平摆地震波检测仪。

这个精妙的装置有一根加重的小棒,在受到震动作用时会移动一个有光缝(一个可以通过光线的细长缝)的金属板。

金属板的移动使得一束反射回来的光线穿过板上的光缝,同时穿过在这块板下面的另外一个静止的光缝,落到一张高度感光的纸上,光线随后会将地震的移动“记录”下来。

1906年俄国王子鲍里斯·格里芩发明了第一台电磁地震仪,在这台机器的设计中,他利用了19 世纪由英国物理学家迈克尔·法拉第提出的电磁感应原理。

法拉第的感应原理认为磁铁磁力线密度的改变可以产生电荷。

在此基础上,格里芩制造出一种仪器,可以在感受
到震动时将一个线圈穿过磁场,产生电流并将电流导入检流计中,检流计可以测量并直接记录电流。

电流随后移动一面镜子,如同米尔恩所制作的引导光线的金属板一样。

发展于第二次世界大战后,普雷斯·尤因地震仪使研究者能够记录长周期地震波--波在相对较慢的速度下传递很长时间。

这种地震仪使用的摆与米尔恩模型中所使用的类似,不同的是使用一条有弹性的金属线代替枢轴支撑加重的小棒以减少摩擦。

战后还对地震仪进行了以下改进,引进自动计时器使计时更加准确,可以将数据放入计算机中进行分析等。

现在在地震研究中使用的地震仪主要有三种,每一种都有与它们将要测量的地震震动幅度(速度和强度)相应的周期(周期指的是摆完成一次摆动所需的时间长度,或者来回摆动一次所需的时间)。

短周期地震仪
一般用于研究初次和二次震动,测量移动速度最快的地震波。

这是因为这些地震波移动速度太快,短周期地震仪在不到一秒钟的时间就能完成一次摆动;它同样能够放大记录下来的地震波图,使研究人员能够看出地壳瞬间运动的轨迹。

长周期地震仪
使用的摆锤一般需要20秒左右的时间完成一次摆动,可以用来测量跟随在地壳初次和二次震动后的较缓慢的移动。

地震检测仪网络现在
使用的就是这种类型的工具。

超长型或宽波段地震仪
具有最长摆锤摆动周期的地震仪叫超长型或宽波段地震仪。

宽波段地震仪的应用越来越广泛,通常能够对全世界范围内的地壳运动提供更为全面的信息。

现代地震仪记录下来的震动是一条具有不同起伏幅度的曲线,称为地震谱。

曲线起伏幅度与地震波引起地面振动的振幅相应,它标志着地震的强烈程度。

从地震谱可以清楚地辨别出各类震波的效应。

值得注意的是,地震仪只能用于测量地震的强度、方向,并不能用于预测地震。

地震仪在未来应该能更加精确的辨别震波的效益,更加清楚的接受并处理接收到的信号,或许能通过对之前地震之前的数据中发现一些规律,最终能预测地震,这是最理想的发展。

相关文档
最新文档