[實用新型]偏心式面波勘探激振器

無效

• 申請號: 200820077079.8
• 申請日: 2008-04-28
• 公開（公告）號: CN201181333Y
• 公開（公告）日: 2009-01-14
• 發明（設計）人: 葛寶來;孫福印;李玉堂;許二坤;苗景春
• 申請（專利權）人: 廊坊開發區大地工程檢測技術開發有限公司
• 主分類號: G01V1/143
• 分類號: G01V1/143
• 代理公司: 石家莊科知知識產權事務所
• 代理人: 李合印;崔鳳英

技術領域

本實用新型涉及一種用于工程地質勘察的偏心式面波勘探激振器。

背景技術

面波勘探是近十幾年發展起來的一種新的地質勘察技術，面波勘探設備主要有兩部分組成，即振源和多道接收儀器。目前使用的振源設備主要有兩種，一種是電磁激振器，用于穩態面波勘探。用于穩態面波勘探中，使用的振源設備是電磁激振器。電磁激振器是在永久磁場中的線圈通以交流電流改變電流大小和頻率，把電磁能量轉換成機械振動。這種激振器頻率高，激振力小。另一種是錘擊振源設備，用于瞬態面波勘探。其存在著如下兩方面的缺點：

1.勘探深度偏小：該設備的勘探深度H=12VR/f,]]>H：勘探深度(m)；V_R：面波傳播速度(m/s)；f：頻率。常用的電磁激振器，最低頻率一般為10Hz，當V_R＝200m/s時(一般淺層第四紀地層)，H=12×200/10=10m;]]>而瞬態法中的錘擊振源最低頻率約為5Hz，深度也就是20m左右。而在工程地質勘察中，大型建筑物要求勘察深度會大于50m，甚至要求達100m。因此面波勘探技術應提高勘探深度，才能發揮方法技術的優勢。

2.錘擊振源設備勘探精度較低：面波勘探中，需要測定面波的振動頻率f_i和傳播速度在瞬態法中，錘擊振源產生的是一個瞬間沖擊力，產生的也是多種頻率的信號迭加面波振動信號，因此只能利用頻譜分析的計算方法得到一組f_i和頻率間隔Δf無法人為控制，也就是勘探深度分辨率ΔH不能任意控制，使得精度較低。

發明內容

本實用新型克服現有技術中的缺點，提供了一種勘探深度大和瞬態法勘探精度高的偏心式面波勘探激振器。

為了解決上述技術的問題，本實用新型是通過以下技術方案實現的：偏心式面波勘探激振器是在底座上裝有電機和變速箱，電機通過傳送帶與變速箱輸入軸連接，帶變速手柄的變速箱兩側通過輸出軸分別對稱裝有轉動大輪和轉動小輪，轉動大輪上裝有偏心塊，轉動小輪上裝有偏心塊。

本實用新型還可以通過以下技術方案實現：以上所述的轉動大輪通過調節桿裝有偏心塊。

與現有技術相比，本實用新型的優點是：可產生2-50Hz的正弦波激振，激振力可達30kN，勘探深度可達100m。當激振器總重量大于激振力F時，激振器對地面的作用力是簡諧作用，面波的振動信號為正弦波，實現穩態法面波勘探提高了勘探精度。

附圖說明

附圖是本實用新型的立體結構示意圖。

圖中：1-底座、2-轉動大輪、3-偏心塊、4-調節桿、5-電機、6-變速箱、7-變速手柄、8-轉動小輪、9-偏心塊、10-傳送帶。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施方式對本實用新型作進一步詳細描述：鑄鐵鑄造底座1，重量約2.5-3噸，平面尺寸以上安裝上面設備為宜，安裝帶變速手柄7的1-5倍變速的變速箱6，通過變速箱6對稱安裝兩個轉動大輪2和兩個轉動小輪8，在轉動大輪2上安裝偏心塊3，偏心塊3轉動半徑可通過調節桿4進行調節。在轉動小輪8上安裝偏心塊9，選擇變速電動機5，通過傳送帶10可帶動轉動大輪2或轉動小輪8轉動。

偏心式激振器的激振力由下式計算，F＝Mr(2πf)²，式中F：激振力(N)；M：偏心塊質量(kg)；f：偏心塊轉動頻率(Hz)；r：偏心塊轉動半徑(m)。設計偏心式激振器，如M＝40kg，r＝0.3m，當f＝2Hz和10Hz時，激振力分別為1893N和47.3kN，勘探深度可達50m。

當激振器總重量大于激振力F時，激振器對地面的作用力是簡諧作用，面波的振動信號為正弦波，實現穩態法面波勘探提高了勘探精度。

將本實用新型放置在地面上，用三相市電或三相發電機給電動機提供電源，通過變速電動機的控制開關就可使激振器工作。當用電機5帶動轉動大輪2和轉動小輪8轉動時，由于轉動大輪2上偏心塊3和轉動小輪8上偏心塊9的轉動，對地面就有一簡諧作用力，作用力使地面產生應變，就會產生沿地面傳播的面波，通過測量面波的傳播速度和振動頻率，實現對地下地質情況的勘察。