用于稳态剪切波测试的孔内激振器及测试装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种用于稳态剪切波测试的孔内激振器及测试装置，属于岩土工程技术领域，所述孔内激振器包括壳体、振动头、激励体和贴壁装置；壳体设有一安装孔，激励体固定在安装孔内，激励体包括第一铁芯、第一电磁线圈，第一铁芯位于第一电磁线圈内部，第一电磁线圈电接入交流电信号；振动头包括第二铁心和第二电磁线圈，第二铁心位于第二电磁线圈内部，第二电磁线圈接入直流电信号；振动头的一端与激励体通过弹性部件连接，振动头的另一端设有位于安装孔外部的振块；贴壁装置设置在壳体的两端，能够在钻孔内激振出地层剪切波，解决孔深较大、岩土层较硬或当钻孔位于水域时无法通过地表敲击激发剪切波的问题。

【技术实现步骤摘要】
用于稳态剪切波测试的孔内激振器及测试装置
本技术属于岩土工程
，更具体地说，是涉及一种用于稳态剪切波测试的孔内激振器及测试装置。
技术介绍
剪切波速是反映介质对剪切波传播能力和土体动力特性的一个重要参数，土层的剪切波指标在工程实践中得到了广泛的应用。单孔法波速测试是岩土勘察中测试岩土体剪切波速度的重要手段。目前，单孔法剪切波速测试多采用地表瞬态激振，使用大锤在孔口水平上敲击上压重物的剪切板激发剪切波成分占比高的地震波，利用放置在孔内指定深度的三分量检波器和波速测试仪器接收地面激振、由地层介质传递至孔内的地震波，利用波在震源和检波器之间的距离和传播时间计算地层剪切波速。但是这种采用地表瞬态激振方式，当孔深较大或岩土层较硬，地表激振的能量可能无法满足深部测点的测试要求，或者当钻孔位于水域，无法通过地表敲击激发剪切波，导致无法进行剪切波的测试。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种用于稳态剪切波测试的孔内激振器及测试装置，以解决现有技术中存在的采用地表瞬态激振，当孔深较大或岩土层较硬，地表激振的能量可能无法满足深部测点的测试要求，或者当钻孔位于水域，无法通过地表敲击激发剪切波，导致无法进行剪切波的测试的技术问题。为实现上述目的，本技术采用的技术方案是：提供一种用于稳态剪切波测试的孔内激振器，包括壳体、振动头、激励体和贴壁装置；所述壳体设有一安装孔，所述激励体固定在所述安装孔内，所述激励体包括第一铁芯、第一电磁线圈，所述第一铁芯位于所述第一电磁线圈内部，所述第一电磁线圈电接入交流电信号；所述振动头包括第二铁芯和第二电磁线圈，所述第二铁芯位于所述第二电磁线圈内部，所述第二电磁线圈接入直流电信号；所述振动头的一端与所述激励体通过弹性部件连接，所述振动头的另一端设有位于所述安装孔外部的振块；所述贴壁装置设置在壳体的两端。进一步地，所述贴壁装置包括两个对称设置在所述激振器壳体端部的贴壁机构，所述贴壁机构包括电动推杆、复位弹簧、撑壁杆；所述电动推杆设置在所述激振器壳体上，所述撑壁杆通过中部设置的支撑部件可转动的固定在所述壳体的侧壁上，所述撑壁杆的一端与所述电动推杆连接，所述撑壁杆的另一端与所述壳体通过所述复位弹簧连接。进一步地，所述第一铁芯为硅钢片铁芯，所述第一电磁线圈为漆包线电磁线圈。进一步地，所述激励体的第一铁芯与所述安装孔的侧壁通过螺栓固定。进一步地，所述壳体为圆柱型。进一步地，所述壳体的直径小于钻孔直径。进一步地，所述弹性部件为橡胶弹簧或机械弹簧。另一方面，本技术实施例还提供一种用于稳态剪切波测试的测试装置，包括上述的孔内激振器，还包括：检波器、交流电信号发生器、直流电流控制器、贴壁装置控制开关和剪切波波速测试仪；所述孔内激振器、检波器放置在钻孔内，所述孔内激振器、检波器均与剪切波波速测试仪电连接；所述交流电信号发生器与所述激励体的第一电磁线圈电连接，所述直流电流控制器与所述振动头的第二电磁线圈电连接；所述贴壁装置控制开关与所述贴壁装置电连接。进一步地，所述装置还包括功率放大器，所述功率放大器分别与所述交流电信号发生器和所述第一电磁线圈电连接。进一步地，所述检波器设有所述贴壁装置。本技术提供的用于稳态剪切波测试的孔内激振器的有益效果在于：与现有技术相比，本技术用于稳态剪切波测试的孔内激振器，通过在壳体安装孔内安装激励体、振动头以及设置在壳体的两端的贴壁装置，由于激励体包括第一铁芯、第一电磁线圈，所述第一铁芯位于所述第一电磁线圈内部，所述第一电磁线圈电接入交流电信号，振动头包括第二铁芯和第二电磁线圈，所述第二铁芯位于所述第二电磁线圈内部，所述第二电磁线圈接入直流电信号，振动头在第一电磁线圈产生的固定磁场和第二电磁线圈产生的交变磁场的相互作用下完成往复运动，通过安装孔外部的振块激振钻孔孔壁，在钻孔内激振出地层剪切波，以解决孔深较大、岩土层较硬或当钻孔位于水域时无法通过地表敲击激发剪切波的问题。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术实施例提供的一种用于稳态剪切波测试的孔内激振器的结构示意；图2为本技术实施例提供的一种用于稳态剪切波测试的测试装置的结构示意。具体实施方式为了使本技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，“多个”、“若干个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。请参阅图1，现对本技术提供的一种用于稳态剪切波测试的孔内激振器进行说明。所述用于稳态剪切波测试的孔内激振器，包括：壳体10、振动头20、激励体30和贴壁装置40。壳体10设有一安装孔11，激励体30固定在安装孔11内，激励体30包括第一铁芯31、第一电磁线圈32，第一铁芯31位于第一电磁线圈32内部，第一电磁线圈32电接入交流电信号。振动头20包括第二铁芯21和第二电磁线圈22，第二铁芯21位于第二电磁线圈22内部，第二电磁线圈22接入直流电信号。振动头20的一端与激励体30通过弹性部件23连接，振动头20的另一端设有位于安装孔11外部的振块24。贴壁装置40设置在壳体10的两端。其中，壳体10的材料为防腐蚀和防水金属材料。安装孔11可以水平设置在壳体10的中部，以保证受力均匀。本技术提供的用于稳态剪切波测试的孔内激振器，与现有技术相比，通过在壳体安装孔内安装激励体、振动头以及设置在壳体的两端的贴壁装置，由于激励体包括第一铁芯、第一电磁线圈，所述第一铁芯位于所述第一电磁线圈内部，所述第一电磁线圈电接入交流电信号，振动头包括第二铁芯和第二电磁线圈，所述第二铁芯位于所述第二电磁线圈内部，所述第二电磁线圈接入直流电信号，振动头在第一电磁线圈产生的固定磁场和第二电磁线圈产生的交变磁场的相互作用下完成往复运动，通过安装孔外部的振块激振钻孔孔壁，在钻孔内激振出地层剪切波，以解决孔深较大、岩土层较硬或当钻孔位于水域时无法通过地表敲击激发剪切波的问题。进一步地，请参阅图本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于稳态剪切波测试的孔内激振器，其特征在于，包括：壳体、振动头、激励体和贴壁装置；所述壳体设有一安装孔，所述激励体固定在所述安装孔内，所述激励体包括第一铁芯、第一电磁线圈，所述第一铁芯位于所述第一电磁线圈内部，所述第一电磁线圈电接入交流电信号；所述振动头包括第二铁芯和第二电磁线圈，所述第二铁芯位于所述第二电磁线圈内部，所述第二电磁线圈接入直流电信号；所述振动头的一端与所述激励体通过弹性部件连接，所述振动头的另一端设有位于所述安装孔外部的振块；所述贴壁装置设置在壳体的两端。

【技术特征摘要】
1.一种用于稳态剪切波测试的孔内激振器，其特征在于，包括：壳体、振动头、激励体和贴壁装置；所述壳体设有一安装孔，所述激励体固定在所述安装孔内，所述激励体包括第一铁芯、第一电磁线圈，所述第一铁芯位于所述第一电磁线圈内部，所述第一电磁线圈电接入交流电信号；所述振动头包括第二铁芯和第二电磁线圈，所述第二铁芯位于所述第二电磁线圈内部，所述第二电磁线圈接入直流电信号；所述振动头的一端与所述激励体通过弹性部件连接，所述振动头的另一端设有位于所述安装孔外部的振块；所述贴壁装置设置在壳体的两端。2.如权利要求1所述的用于稳态剪切波测试的孔内激振器，其特征在于，所述贴壁装置包括两个对称设置在所述壳体端部的贴壁机构，所述贴壁机构包括电动推杆、复位弹簧、撑壁杆；所述电动推杆设置在所述壳体上，所述撑壁杆通过中部设置的支撑部件可转动的固定在所述壳体的侧壁上，所述撑壁杆的一端与所述电动推杆连接，所述撑壁杆的另一端与所述壳体通过所述复位弹簧连接。3.如权利要求1所述的用于稳态剪切波测试的孔内激振器，其特征在于，所述第一铁芯为硅钢片铁芯，所述第一电磁线圈为漆包线电磁线圈。4.如权利要求1所述的用于稳态剪切波测试的孔内激...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈小峰，
申请(专利权)人：河北中核岩土工程有限责任公司，
类型：新型
国别省市：河北,13