[發(fā)明專利]一種用于地震前兆監(jiān)測(cè)的地下氦氣監(jiān)測(cè)方法及系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610135617.3
• 申請(qǐng)日: 2016-03-10
• 公開（公告）號(hào): CN105607114A
• 公開（公告）日: 2016-05-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳清榮
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 吳清榮
• 主分類號(hào): G01V1/00
• 分類號(hào): G01V1/00;G01N33/00
• 代理公司: 深圳市威世博知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44280
• 代理人: 李慶波

1.一種用于地震前兆監(jiān)測(cè)的地下氦氣監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，

水氣分離，連續(xù)從地下水中分離出水中所含氣體，將分離出的氣 體匯集并連續(xù)輸出，經(jīng)過(guò)干燥處理后，輸入到滲透氣室；

滲透檢測(cè)，在所述滲透氣室內(nèi)，所述氣體先經(jīng)過(guò)滲透膜將氦氣滲 透到連接有鈦泵的真空系統(tǒng)中，所述氦氣的變化量轉(zhuǎn)換為鈦泵的工作 電壓變化量，由此改變所述鈦泵的工作電壓；

信號(hào)轉(zhuǎn)換，將所述鈦泵的工作電壓經(jīng)過(guò)放大器放大后，再進(jìn)行模 數(shù)轉(zhuǎn)換，得到反映氦氣含量的數(shù)字信號(hào)；

顯示處理，對(duì)所述數(shù)字信號(hào)進(jìn)行顯示、傳輸、存儲(chǔ)以及分析處理， 用以說(shuō)明氦氣含量的動(dòng)態(tài)變化情況。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于地震前兆監(jiān)測(cè)的地下氦氣監(jiān)測(cè)方 法，其特征在于，所述連續(xù)從地下水中分離出水中所含氣體的方法是： 所述地下水連續(xù)流動(dòng)，經(jīng)過(guò)垂直自由落體運(yùn)動(dòng)，落到濺水臺(tái)后濺起大 量水滴，實(shí)現(xiàn)水與氣體分離，所述水滴匯集后排出。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于地震前兆監(jiān)測(cè)的地下氦氣監(jiān)測(cè)方 法，其特征在于，所述連續(xù)從地下水中分離出水中所含氣體的方法是： 所述地下水位于地井中，向所述地下水中連續(xù)鼓入氣泡，所述氣泡進(jìn) 入地下水后向上漂浮，同時(shí)附帶所述地下水中所含氣體一起溢出，實(shí) 現(xiàn)水與氣體分離。

4.一種用于地震前兆監(jiān)測(cè)的地下氦氣監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括用于采集 地下水中所含氣體的集氣裝置，其特征在于，所述集氣裝置的集氣管 道出口與滲透氣室的進(jìn)氣口密閉連接，經(jīng)過(guò)水氣分離后的氣體進(jìn)入所 述滲透氣室后，先經(jīng)過(guò)滲透膜將氦氣滲透到連接鈦泵真空系統(tǒng)中，將 氦氣變化量轉(zhuǎn)換為鈦泵的工作電壓變化量，由此改變所述真空系統(tǒng)的 鈦泵工作電壓，未被滲透膜滲透的氣體從所述滲透氣室的出氣口排 出，所述鈦泵工作電壓再經(jīng)過(guò)放大器放大后，通過(guò)電纜線傳輸?shù)綌?shù)據(jù) 采集單元進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換形成數(shù)字信號(hào)，再輸出到顯示處理單元進(jìn)行顯 示、存儲(chǔ)以及分析處理。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于地震前兆監(jiān)測(cè)的地下氦氣監(jiān)測(cè)系 統(tǒng)，其特征在于，所述集氣裝置為底部封閉、頂部設(shè)置有開口管道的 透明圓柱形殼體，所述圓柱形殼體的頂部為半球體，所述開口管道包 括進(jìn)水管道，所述進(jìn)水管道設(shè)置在所述頂部半球體的一側(cè)，并與所述 圓柱形殼體的垂直中軸線成傾斜夾角，所述進(jìn)水管道向下垂直延伸形 成一個(gè)出水端口，所述集氣管道設(shè)置在所述圓柱形殼體頂部半球體的 中心處，在所述圓柱形殼體的下部設(shè)置有排水管道，在所述圓柱形殼 體底部?jī)?nèi)側(cè)還設(shè)置有向上延伸且高于所述排水管道出口的濺水臺(tái)，所 述濺水臺(tái)不接觸所述出水端口。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于地震前兆監(jiān)測(cè)的地下氦氣監(jiān)測(cè)系 統(tǒng)，其特征在于，所述開口管道還包括進(jìn)氣管道，所述進(jìn)氣管道與所 述進(jìn)水管道相對(duì)應(yīng)設(shè)置在所述半球體的另一側(cè)，并與所述圓柱形殼體 的垂直中軸線成傾斜夾角，所述進(jìn)水管道與進(jìn)氣管道在所述圓柱形殼 體內(nèi)部匯接在一起，所述進(jìn)氣管道與所述滲透氣室的出氣口密閉連 接。

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于地震前兆監(jiān)測(cè)的地下氦氣監(jiān)測(cè)系 統(tǒng)，其特征在于，所述集氣裝置包括底部開口并且浸入地下水中的圓 柱形殼體，所述圓柱形殼體的上部口徑縮小并向上延伸為氣管，所述 氣管伸出地下水平面，在所述氣管的頂部設(shè)置有進(jìn)氣管道和集氣管 道，所述進(jìn)氣管道的進(jìn)氣端連接鼓泡裝置，所述進(jìn)氣管道垂直向下延 伸且在其出氣端連接氣泡分離器，所述氣泡分離器也浸入地下水中且 罩入在所述圓柱形殼體內(nèi)。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于地震前兆監(jiān)測(cè)的地下氦氣監(jiān)測(cè)系 統(tǒng)，其特征在于，所述集氣管道出口與滲透氣室的進(jìn)氣口之間密閉串 接有輸氣軟管和氣體干燥裝置。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的用于地震前兆監(jiān)測(cè)的地下氦氣監(jiān)測(cè)系 統(tǒng)，其特征在于，在所述輸氣軟管和氣體干燥裝置之間還串接有用于 收集所述輸氣軟管內(nèi)部水分的集水裝置。

10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于地震前兆監(jiān)測(cè)的地下氦氣監(jiān)測(cè)系 統(tǒng)，其特征在于，所述集氣裝置的進(jìn)水管道沿水平方向設(shè)置開口，經(jīng) 方向轉(zhuǎn)換后沿豎直方向延伸且管道口徑漸縮，直至形成最小口徑為1 毫米的出口，在所述出口的下方設(shè)置有圓柱型集水腔體，所述集水腔 體底部沿水平方向延伸并設(shè)置出水口，在靠近所述出水口端，由所述 集水腔體底部向上延伸為一個(gè)與所述集水腔體相隔離的集氣腔，在所 述集氣腔上部漸縮為一個(gè)集氣管道。