一种可调频地层波激发装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种可调频地层波激发装置，属于地震勘察设备技术领域。该激发装置包括：弹性板、L形支架、直线激振器、可拆卸设置的三角形支架以及变频控制箱；所述L形支架上安装有所述直线激振器，通过调整L形支架与所述弹性板连接关系，形成压缩波或剪切波激发状态；当所述激发装置处于剪切波激发态时，所述三角形支架的两条直边分别与所述第一支板和所述弹性板抵靠接触并且所述三角形支架分别与所述第一支板和所述弹性板可拆卸连接。本实用新型专利技术的可调频地层波激发装置，结构可靠，操作方便，各模块间拆卸简单，且基于传统方式设计，可利用已有设备进行改装，为一线工作人员提供了更可靠的地层激发方式。

【技术实现步骤摘要】
一种可调频地层波激发装置
本技术涉及地震勘察设备
，具体涉及一种可调频地层波激发装置。
技术介绍
近年来，世界各主要地震带地震频发，地震能量通过地层介质以剪切波波与压缩波的形式传播，从而影响地下、地表人类活动，造成巨大破坏。在我国，历史上也发生过很多破坏性很大的地震，以唐山大地震、汶川大地震为甚，由此可见，地震灾害对人们生命财产安全造成了极大的威胁。岩土体介质的剪切波或压缩波波速参数,在地震预警、抗震设计、特殊场地评估中起到了不可替代的作用。传统剪切波或压缩波的激发方式为使用人工锤击，但输入地层震动信号的幅值、频率均不可控，并且信号也不可复制，不利于对同一测孔进行复测，增加了地层波速测试中的误差来源。此外，现有激发装置产生的激发波源为单一波源，无法同时激发剪切波和压缩波。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种可调频地层波激发装置，以解决现有地震震源激发方式检测误差大、激发震源单一的问题。本技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种可调频地层波激发装置，包括：弹性板、设置于弹性板上的L形支架、设置于L形支架上的直线激振器、可拆卸设置的三角形支架以及与直线激振器电连接的变频控制箱；L形支架包括第一支板以及与第一支板垂直连接的第二支板，第一支板上安装有直线激振器，直线激振器的激振力方向与第一支板垂直；第一支板或第二支板与弹性板连接，以将L形支架固定至弹性板上并形成压缩波或剪切波激发状态；当激发装置处于剪切波激发态时，三角形支架的两条直边分别与第一支板和弹性板抵靠接触并且三角形支架分别与第一支板和弹性板可拆卸连接。本技术将产生震源的直线激振器设置在L形支架上，通过改变L形支架的安装方式实现压缩波和剪切波激发源的切换。具体地，直线激振器设置在L形的第一支板上，并产生垂直于第一支板的激振力。当需要产生剪切波激振源时，L形的第二支板与弹性板固定连接，此时第一支板与弹性板垂直，呈竖直状态，在第一支板上的直线激振器产生的激振力沿水平方向，由此形成沿地面水平传递的剪切波，形成剪切波激发状态。当需要产生压缩波激振源时，L形的第一支板与弹性板固定连接，此时第二支板与弹性板垂直，呈竖直状态；在第一支板上的直线激振器产生的激振力沿竖直方向，由此形成沿地面垂直传递的压缩波，形成压缩波激发状态。本技术通过L形支架将直线激振源所产生的水平向激振力或竖直向激振力传递到弹性板，通过弹性板与地层表面土层耦合，使其能够对地层表面土体输入剪切波或压缩波。通过变频控制箱控制直线激振器电机的转速，从而产生不同频率的剪切波或压缩波。本实用型的三角支架用于在产出剪切波激振源时稳固L形支架，同时将产生的剪切波传递至弹性板上，进而输入至地层表面。进一步地，在本技术较佳的实施例中，上述直线激振器包括两个同步相向旋转的电机，两个电机的输出轴朝向相反，并且两个输出轴均与第一支板平行，每个输出轴的端部设有偏心块。直线激振器通过输出轴的偏心块产生一个垂直于第一支板的激振力，通过调节偏心块的质量大小来调节纪振波的振幅大小。进一步地，在本技术较佳的实施例中，上述直线激振器还包括容纳电机的箱体，两个电机的输出轴分别穿过箱体，使得设置在输出轴端部的偏心块暴露在箱体的两侧。进一步地，在本技术较佳的实施例中，上述第二支板的长度大于第一支板的长度。第二支板的长度大于第一支板的长度，这样设计的好处在于，因为第一支板上设有直线激振器，第二支板上空置，为了保证在剪切波激发态下，整个装置的稳定性，空置的第二支板其长度越长对于固定整个L形支架越有利，反之，若第二支板的长度小于第一支板的长度则会使直线激振器振动时，L形支架产生一定程度的晃动。本技术具有以下有益效果：本技术的可调频地层波激发装置，结构可靠，操作方便，各模块间拆卸简单，且基于传统方式设计，可利用已有设备进行改装，为一线工作人员提供了更可靠的地层激发方式。附图说明图1为本技术的激发装置在压缩波激发状态下的结构示意图；图2为本技术的激发装置在剪切波激发状态下的结构示意图。图中：100-激发装置；110-弹性板；120-L形支架；121-第一支板；122-第二支板；130-直线激振器；131-箱体；132-输出轴；133-偏心块；140-变频控制箱；150-三角形支架。具体实施方式以下结合附图对本技术的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本技术，并非用于限定本技术的范围。实施例请参照图1和图2，本实施例的可调频地层波激发装置100，包括：弹性板110、设置于弹性板110上的L形支架120、设置于L形支架120上的直线激振器130以及与直线激振器130电连接的变频控制箱140。请参照图1和图2，L形支架120包括第一支板121以及与第一支板121垂直连接的第二支板122。第二支板122的长度大于第一支板121的长度。第一支板121上安装有直线激振器130，直线激振器130的激振力方向与第一支板121垂直。直线激振器130与第一支板121通过螺栓固定连接。第一支板121或第二支板122与弹性板110连接，以将L形支架120固定至弹性板110上并形成压缩波或剪切波激发状态。请参照图2，激发装置100还包括可拆卸设置的三角形支架150。三角形支架150也通过螺栓进行可拆卸连接。如图2所示，当激发装置100处于剪切波激发态时，三角形支架150的两条直边分别与第一支板121和弹性板110抵靠接触并且三角形支架150分别与第一支板121和弹性板110可拆卸连接。如图1所示，当激发装置100处于压缩波激发态时，直接将第一支板121与弹性板110连接，此时不需要三角形支架150进行连接固定。请参照图1和图2，直线激振器130包括两个同步相向旋转的电机，两个电机的输出轴132朝向相反，并且两个输出轴132均与第一支板121平行，每个输出轴132的端部设有偏心块133。直线激振器130还包括容纳电机的箱体131，两个电机的输出轴132分别穿过箱体131，使得设置在输出轴132端部的偏心块133暴露在箱体131的两侧。下面对本技术的工作过程进行说明。本技术通过L形支架120以及三角形支架150，将直线激振器130所产生的水平向激振力或竖直向激振力传递到条状弹性板110，通过弹性板110与地层表面土层耦合，使其能够对地层表面土体输入剪切波或压缩波。具体测试时，将地弹性板110放置于平整后的待测场地，为确保弹性板110与地面接触良好，可在木板与地面间适当洒水。直线激振器130接通电源后使两台电机带动偏心块133相向同步转动，产生垂直于电机转轴的正弦波激振力，通过变频控制箱140控制电机转速，从而产生不同频率的剪切波波或压缩波，通过调节偏心块133质量控制产生激波的振幅。当第一支板121与弹性板110固定连接时，直线激振器130处于弹性板110上，产生竖直的压缩波，如图1所示；当第二支板122与弹性板110固定连接时，直线激振器130位于与弹性板110垂直的第一支板121上，生产横向的剪切波，如图2所示。以上所述仅为本技术的较佳实施例，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可调频地层波激发装置，其特征在于，包括：弹性板、设置于所述弹性板上的L形支架、设置于所述L形支架上的直线激振器、可拆卸设置的三角形支架以及与所述直线激振器电连接的变频控制箱；所述L形支架包括第一支板以及与所述第一支板垂直连接的第二支板，所述第一支板上安装有所述直线激振器，所述直线激振器的激振力方向与所述第一支板垂直；所述第一支板或所述第二支板与所述弹性板连接，以将所述L形支架固定至所述弹性板上并形成压缩波或剪切波激发状态；当所述激发装置处于剪切波激发态时，所述三角形支架的两条直边分别与所述第一支板和所述弹性板抵靠接触并且所述三角形支架分别与所述第一支板和所述弹性板可拆卸连接。

【技术特征摘要】
1.一种可调频地层波激发装置，其特征在于，包括：弹性板、设置于所述弹性板上的L形支架、设置于所述L形支架上的直线激振器、可拆卸设置的三角形支架以及与所述直线激振器电连接的变频控制箱；所述L形支架包括第一支板以及与所述第一支板垂直连接的第二支板，所述第一支板上安装有所述直线激振器，所述直线激振器的激振力方向与所述第一支板垂直；所述第一支板或所述第二支板与所述弹性板连接，以将所述L形支架固定至所述弹性板上并形成压缩波或剪切波激发状态；当所述激发装置处于剪切波激发态时，所述三角形支架的两条直边分别与所述第一支板和所述弹性板抵靠接触并...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙延军，周羽哲，邓小宁，张建经，周倍锐，曹礼聪，
申请(专利权)人：郑州中核岩土工程有限公司，西南交通大学，中国核工业建设股份有限公司，
类型：新型
国别省市：河南,41