專利名稱：家用地震、防盜報警器兼門鈴的制作方法
技術領域：
本實用新型是一種用于地震、防盜的電子報警裝置?？杉孀鏖T鈴，適于家用。
利用適當的振動傳感裝置和電子音響線路裝配而成的同時具有發(fā)震、防盜報警和門鈴功能的裝置。已出現在多種專利文獻和科技書籍中。例如實用新型“碰動即發(fā)的報警儀”(CN86206359)和“單擺式防盜報警裝置”(CN87202276)。但它們都只能檢知一個方向的振動，前者只能檢知水平方向的振動，后者只能檢知垂直方向的振動。而許多場合須同時檢知這兩個方向的振動。并反映出這兩個方向振動發(fā)生的先后時間差，這對于地震的報警便有重要的意義。
本實用新型的目的在于提供一種電子報警裝置，其振動傳感器不同于現有技術，它與適當的電子線路配用能夠分別檢知水平方向和垂直方向的振動，并能反映這兩種振動發(fā)生的先后時差；它既能用作地震，防盜報警器，又能作為敲門即響的電子門鈴；同時力求其構造簡單、效能可靠、體小價廉、使用方便、適于家用。
根據地震學的研究，“地震發(fā)生后，傳到特定場地的地震動往往是由一系列波群組成的，首先到達的是直達P波，接著到達的是S波，面波或各種非直達波，由于通常認為造成強烈地震動主要是S波的作用，因此在強震觀測中就著眼于記錄包括S波的波群所引起的地震動，……”(《強震觀測與分析原理》，謝禮立，于雙久等編著，地震出版社，1982年，P65)，實際觀測也證明，“地震已經發(fā)生了，開始就左右搖擺而且持續(xù)時間較長，這說明地震距離較遠，可稍加躲避，不必驚慌，一般不會造成較大的破壞，如果你先感到上下顛，然后左右搖擺，這是近震，應迅速選擇避震地方躲避?！?《地震發(fā)生之后》，闞志沖，姜忠著，地震出版社，1986年，P30～31)。因此，我們設計的地震報警裝置應該能夠分別感知一定強度的P波(導致左右搖擺)和S波(導致上下顛動)，能報告是P波還是S波先至，間隔時間有多長，并且主要以“對一定強度的S波示警”，來調節(jié)和確定報警器對于地震報警的靈敏度。
本實用新型由振動傳感器、電子延時線路、音響電路、音響器、直流電源、盒體等組成，其特征在于振動傳感器中至少有一安裝在盒體內適當位置的彈性金屬絲作為擺桿，其一端固定在盒體內壁上，一端空懸；有一擺錘，中有通孔，穿于該擺桿上，可滑移并可固定；另外至少有一限位電極對擺桿的自由端起限位作用，兩者的間隙可調；此兩者相配合作為電子延時線路的觸發(fā)開發(fā)，而電子延時線路控制音響線路。
上述擺桿既可通體制成直線狀，也可使其前部為直線狀，后部為圓錐形彈簧狀。
一種最重要的情形是振動傳感器的擺桿水平安裝于盒體內，由兩個限位電極分別在水平方向和垂直方向上對其限位，擺桿自由端與此兩限位電極相配合作為兩套電子延時線路的觸發(fā)開關，以控制不同的兩套音響電路。
此時，振動傳感器能夠同時檢知水平和垂直兩個方向的振動，當某方向的振動達到一定強度時，即觸發(fā)相應的電子延時線路，從而啟動相應的音響電路，在延時間隔內發(fā)出特定的音響，記對應于水平方向振動的音響為A，對應于垂直方向振動的音響為B，這兩種音響應調制得有明顯區(qū)別，并且當兩種運動迭加時，即兩套電子延時線路都處在觸發(fā)狀態(tài)時，所發(fā)音響又不同于前二者，記為C。根據三者發(fā)生的先后順序，就能知道哪種振動先至，哪種后到，時間差有多少。對于地震來說，若A音響先發(fā)，說明P波先至；數秒至數十秒之后，再發(fā)C或B音響，說明S波已至。因而監(jiān)測地至震中有一定距離，人們可獲得寶貴的少許預警時間；這段時間差愈大，說明距震中愈遠，該處的地震破壞性也愈小。若一開始就聽到B或C音響，則是近震爆發(fā)，應迅速就近擇地躲避。若地震烈度未達到示警強度，則報警器沉默無聲(延時電路不觸發(fā))。為了避免引起不必要之驚慌，通常以有感地震的震級(3至4.5級)作為示警界限為宜。值得注意的是，本實用新型用作地震報警器，必須固定在建筑物的墻壁上，即與慣量巨大的建筑物本身相聯結。因而周圍環(huán)境的其他振動都難有如此之大的能量導致建筑物明顯震動而引起報警器誤報。
由于本裝置是對振動敏感的儀器，故掛于門后可作電子門鈴使用，來客敲門即響，省卻安裝按鈕的麻煩，不用時可關斷電路，其靈敏度用對應于水平方向振動的限位電極來調節(jié)；當然它遇竊賊撬門扭鎖也必能發(fā)出報警聲響。如果專作防盜報警器和門鈴使用，則本裝置可只用一套電子延時電路和一套音響電路以及帶一個限位電極的上述擺結構。
附圖的圖面說明如下

圖1是簡易振動傳感器的裝配圖。
圖2是叉式限位電極的示意圖。
圖3是雙延時音頻振蕩電路圖。
圖4是雙延時音樂電路圖。
下面將結合附圖1至4所表示的實施例對于本實用新型進行詳述。
為了達到小型化，低成本的目的，在圖1中振動傳感器用一段直線形的適當粗細的彈性金屬絲，例如鋼絲。不銹鋼絲、磷銅絲等。水平安裝作為擺桿(1)，后端固定于盒體(6)的內壁上，而圓柱狀的擺錘(2)的中心有一小孔，穿于此擺桿上的適當位置，然后通過小螺釘(3)固定之；擺錘位置的調節(jié)可影響固有頻率的大小和振動的靈敏性；擺錘也可為球形等其它形狀，可用金屬、陶瓷等密度較大的物質制成，(4)是限位電極的一種形式，它可由耳塞插座改制而成，四條易變形的金屬片(5)呈矩形，一端有圓孔可套入空心螺管(4)上，另一端彎曲過來作擺桿的限位之用。(4)用螺母固定在盒體(6)上。四條金屬片之間視需要可彼此絕緣；也可使對面兩條導通(亦或將此兩條合并為中間有圓孔的一條)，而與不對面的互相絕緣，擺桿(1)在水平和垂直方向上振幅大小的限制，可分別彎曲金屬片來調節(jié)。圖2示出另一種限位電極，可稱為叉式限位電極。叉桿(7)可在盒體上的孔中旋轉并可固定，叉桿前端可固定叉體(8)，叉體由兩短段金屬絲(9)緊插于絕緣體上構成，兩股叉的間距較小，一般3－6毫米。擺桿(1)位于兩叉中間，旋轉調節(jié)叉桿，即可改變擺桿在兩個振動方向上的間隙，以控制觸發(fā)靈敏度。圖2中左邊一個是水平方向振動限位叉，而右邊一個是垂直方向振動限位叉。這種叉式限位電極調節(jié)較方便。由于有擺錘的重量影響，限位電極的調節(jié)應置報警器于工作位置時進行。另外，擺桿的后端還可制成圓錐形彈簧狀，前部仍成直線狀，如此可增加擺的靈敏度和固有周期，由于兩限位電極的上下左右限制，擺桿的運動一般不能超出其彈性限度，因此不易產生形變，可以如圖1只用一套這種裝置水平安裝來同時感知水平方向振動(前后振動)和垂直方向的振動(上下振動)，也可用兩套這種裝置分別水平安裝和豎直安裝而感知垂直方向的振動(上下振動)和水平方向的振動(包括前后、左右振動)。前者結構簡單，后者能較全面地反映水平方向的振動。
圖3示出一種可與上述振動傳感器配用的雙延時音頻振蕩電路。其中使用了兩塊555時基集成電路，分管水平振動和垂直振動觸發(fā)后的延時，前者延時可較短(3－5秒)，由R1、C1調節(jié)，后者延時可稍長(10秒左右)，由R2、C2調節(jié)，當兩聲音信號重迭時，本電路能使聲音變調即產生第三種聲調。R3和R4的不同可影響兩聲道的音調。BG1、BG2、R5、C3及喇叭線圈等共同組成兩管直耦反饋音頻振蕩電路，警報聲調可由C3來調節(jié)。兩集成塊555的輸出管腳3和接地管腳1之間的輸出電壓分別經由偏流電阻R3和R4同時加于振蕩管BG1的基極與發(fā)射極之間，而直流電源電壓同時加于兩集成塊的管腳8和1之間。如此則僅用3V直流電源，即能使報警器有效地工作，于其小型化十分有利，觸發(fā)開關k1、k2的公共端(接地端)可用導線與擺桿聯通。二者的另一端分別聯接水平方向振動的限位叉(9)及垂直方向振動的限位叉(10)。顯然，兩塊555集成電路也可用與之等效的一塊556集成電路替代。
圖4示出另一種雙延時音樂電路圖。它是在音樂門鈴電路(如廣東潮陽縣電器廠出品)的基礎上加以改制的，主要是添加了由BG1、R1、C1、JRC、2Ap、k2構成的延時開關電路，用以控制R3與R2并聯或分離，以達到明顯變換音樂聲響的節(jié)奏和聲調。原門鈴的觸發(fā)開關k1作為水平方向振動的觸發(fā)開關。k2為延時電路的觸發(fā)開關。同時觸發(fā)k1和k2，才能發(fā)出垂直方向振動所引發(fā)的聲響。根據圖4，可以將擺桿用導線聯接于電源正極。即k1和k2的公共端，k1的另一端則聯接于水平方向限位叉的兩叉(9)及垂直方向限位叉之一叉，后者另一叉則聯接于k2的另一端。垂直方向限位叉的兩股叉彼此絕緣，故當擺桿上下振動而先后觸發(fā)k1和k2時，便引起了R3與R2在延時間隔內并聯，并觸發(fā)音樂集成電路發(fā)出不同于水平方向振動引發(fā)的音樂聲響。
其實，我們還可以很便捷地用兩套音響有明顯區(qū)別的集成電路來配合前述振動傳感器制成這類報警器。例如，在圖4中去掉與BG1相關的延時電路(即恢復原產品)，而適當調制R2而獲得音樂節(jié)奏和音調明顯不同的兩套TL－2集成電路?；蛘哂靡粋€TL－2集成電路管水平方向振動報警，發(fā)悅耳之音樂聲，而在圖3中去掉一個555集成塊并略加改制作成單延時音頻振蕩電路，管垂直方向振動之報警，發(fā)出比較剌耳的嘯叫聲。
本實用新型總體上由振動傳感器和電子音響組件兩部份構成，它們可以合裝于一個電子門鈴的塑料盒中；也可以分裝于兩盒中，此兩盒可以構成子母盒的形式，即一盒可安裝于另一盒內；也可以構成外部銜接的形式。兩盒之間用導線進行電氣聯接，以便兩盒既可合二而一，安裝于一處；又可分開安裝于屋內不同地點，更好地發(fā)揮其功能。還可采用多個安裝于不同地點的振動傳感器并聯，以擴展監(jiān)控點。
本儀器作為家用地震報警器可固定在室內墻壁上時刻監(jiān)測地震，特別是在國家已作出中，短期或臨震地震預報的地區(qū)尤有必要；利用它對于已發(fā)地震的余震進行監(jiān)測，也能大大減輕人們的精神緊張和疲勞程度；深夜對于突發(fā)地震的及時報警。也許能使許多人贏得生存機會。在無震時期或無震地區(qū)，它作為有自己特色的防盜報警器和電子門鈴，也能發(fā)揮作用，本儀器構造簡單，使用方便，體積如一般電子門鈴大小，可用兩節(jié)5號電池，每臺成本只稍高于常見的電子門鈴。
權利要求1.一種作為家用地震、防盜報警器兼門鈴的電子報警裝置，由振動傳感器，電子延時線路、音響電路、音響器、直流電源、盒體等組成，其特征在于振動傳感器由一端固定在盒體內的作為擺桿的彈性金屬絲，穿在擺桿上可滑移和固定的擺錘，對擺桿自由端限位并可調節(jié)間隙的限位電極共同構成；擺桿自由端和限位電極相配合作為電子延時線路的觸發(fā)開關。
2.根據權利要求1所述的電子報警裝置，其特征在于振動傳感器的擺桿前部為直線狀。后部為圓錐形彈簧狀。
3.根據權利要求1或2所述的電子報警裝置，其特征在于振動傳感器的擺桿水平安裝，由兩個限位電極分別在水平方向和垂直方向上對其限位；擺桿自由端與兩限位電極相配合分別作為兩套電子延時線路的觸發(fā)開關以控制不同的兩套音響電路。
4.根據權利要求3所述的電子報警裝置，其特征在于其電子線路由兩塊555集成電路及其他元件組成的延時不同的雙定時線路、兩管直耦反饋音頻電路和音響器構成，兩集成塊的管腳3和1之間的輸出電壓分別通過偏流電阻R3和R4同時加于振蕩管BG1的基極與發(fā)射極之間，而直流電源電壓同時加于兩集成塊的管腳8與1之間。
專利摘要本實用新型是一種適于家用的地震、防盜電子報警裝置，可兼作門鈴，它由振動傳感器、電子延時線路。音響電路、音響器、直流電源、盒體等組成。其技術特征在于它的振動傳感器由水平安裝的彈性擺桿和固定于其上的擺錘、限位電極等構成；兩個可調限位電極分別在水平和垂直方向上對擺桿的自由端限位，它們分別作為兩套電子延時線路的觸發(fā)開發(fā)以控制不同的兩套音響電路。
文檔編號G08B19/00GK2062881SQ89209299
公開日1990年9月26日 申請日期1989年6月27日 優(yōu)先權日1989年6月27日
發(fā)明者彭聲羽 申請人:彭聲羽