[实用新型]一种测量地面震动强度的谱烈度的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及地震监测技术领域，具体而言，涉及一种测量地面震动强度的谱烈度的装置。

背景技术

为了检测地震对建筑结构的破坏程度，一般将在地震作用下，地面运动的加速度峰值(PGA)和地面运动的速度峰值(PGV)对建筑物的作用作为主要检测依据。但是，PGA或PGV与建筑物结构的破坏程度之间的对应关系有时并不完全成正比，而且，由于每次地震发生时，地震震源的复杂性、传输路径、建筑物结构和场地条件等参数差别很大，因此依靠单一一种参数很难完整描述地震活动的强度与建筑的破坏程度之间的关系。因此综合采用多种参数来描述地面运动的强度更具有参考性。

由地震引起的地面建筑结构运动对应的反应谱称为地震反应谱。地面建筑结构对地震活动的输入反应可以分为加速度反应、速度反应和位移反应，分别对应地震反应谱中的加速度反应谱、速度反应谱和位移反应谱。地震反应谱反映了地震波对建筑结构的影响。常用抗震工程设计上的谱分析方法，例如傅里叶谱处理，其分析结果只代表地震波的频率特性，无法反应地震波对于建筑结构的作用和结构的反映情况。而地震反应谱则代表了地震波作用于单自由度建筑结构的最大反应。其中，加速度反应谱反映了地震波作用于结构上的力，对应于结构的固有周期和阻尼比，加速度反应谱反映了作用于结构的最大绝对加速度。速度反应谱表示了地震动作用于结构的最大能量。位移反应谱代表了在地震波作用下结构的最大应变，它与结构中的引起的应力有关。因此地震反应谱分析在结构抗震等工程应用中非常广泛。地面震动强度的谱烈度根据地面沿垂直方向、东西方向和南北方向的震动加速度计算得到，其数值大小可以作为评价地震破坏力的一个指标，为抗震工程设计提供参考。

因此，当前亟需一种能够检测地面震动强度的谱烈度的装置，以在地震发生时更精准的评价地震的破坏力。

实用新型内容

本实用新型提供一种测量地面震动强度的谱烈度的装置，用以在地震发生时检测地面震动强度的谱烈度。

为达到上述目的，本实用新型提供了一种测量地面震动强度的谱烈度的装置，其包括：壳体、位于壳体内部的数字信号处理器、稳压集成电路、三轴向MEMS传感器、外部晶振和串行RS232接口芯片以及位于壳体表面的电源指示灯和秒脉冲指示灯，所述数字信号处理器与所述稳压集成电路、所述三轴向MEMS传感器、所述外部晶振、所述电源指示灯、所述秒脉冲指示灯和所述串行RS232接口芯片连接，其中，

所述稳压集成电路与一外部电源连接，用于将所述外部电源的电压转换为一稳压电源后提供予所述测量地面震动强度的谱烈度的装置；

所述三轴向MEMS传感器通过SPI接口与所述数字信号处理器连接，用于采集地面沿垂直方向、东西方向和南北方向的震动加速度并将其发送至所述数字信号处理器；

所述数字信号处理器根据地面沿垂直方向、东西方向和南北方向的震动加速度计算得出地面震动强度的谱烈度；

所述外部晶振用于为所述数字信号处理器提供时钟信号；

所述电源指示灯用于指示所述测量地面震动强度的谱烈度的装置的电源供应状态；

所述秒脉冲指示灯用于指示所述测量地面震动强度的谱烈度的装置的运行状态；

所述串行RS232接口芯片通过SCI总接口与所述数字信号处理器连接，所述串行RS232接口芯片还与一上位机或一数据记录器连接，以将所述地面震动强度的谱烈度发送至所述上位机或数据记录器。

优选的，所述数字信号处理器为TMS320F28035。

优选的，所述稳压集成电路为AMS1117。

优选的，所述三轴向MEMS传感器为ADXL362。

优选的，所述外部晶振的频率为10MHz。

优选的，所述串行RS232接口芯片为MAX3232。

优选的，所述数字信号处理器内部还包括一复位电路，所述复位电路用于为所述数字信号处理器提供复位信号，在所述数字信号处理器上电或运行异常时对其进行复位。

本实用新型提供的测量地面震动强度的谱烈度的装置通过采集地面沿垂直方向、东西方向和南北方向的震动加速度计算得出地面震动强度的谱烈度，从而能够为更精准的评价地震的破坏力提供数据参考，具有较强的实用性。

附图说明