[發(fā)明專利]圍壓式鉆孔應(yīng)力應(yīng)變儀傳遞函數(shù)測(cè)試系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510944606.5
• 申請(qǐng)日: 2015-12-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105352660B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-08-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳征;熊玉珍;董云開(kāi);喻建軍;李濤;吳立恒;王海忠;劉鳳秋;李宏
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)地震局地殼應(yīng)力研究所
• 主分類號(hào): G01L25/00
• 分類號(hào): G01L25/00
• 代理公司: 北京凱特來(lái)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11260
• 代理人: 鄭立明;趙鎮(zhèn)勇

本發(fā)明公開(kāi)了一種圍壓式鉆孔應(yīng)力應(yīng)變儀傳遞函數(shù)測(cè)試系統(tǒng)，包括液壓艙，液壓艙內(nèi)設(shè)有待測(cè)探頭和液壓傳感器，液壓艙連接有快速卸壓閥、進(jìn)水管和出水管，進(jìn)水管上設(shè)有液壓泵和單向截止閥，出水管上設(shè)有流量控制閥門，待測(cè)探頭和液壓傳感器分別通過(guò)信號(hào)線與數(shù)據(jù)采集器連接。該系統(tǒng)利用液體不可壓縮的特性和液體加壓后卸壓速度快的特性，提供陡沿的階躍信號(hào)，可對(duì)鉆孔應(yīng)力應(yīng)變觀測(cè)儀一類的儀器的等效彈性模量進(jìn)行傳遞函數(shù)測(cè)試。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種機(jī)械液壓、電子測(cè)量系統(tǒng)，尤其涉及一種圍壓式鉆孔應(yīng)力應(yīng)變儀傳遞函數(shù)測(cè)試系統(tǒng)，可對(duì)鉆孔應(yīng)力應(yīng)變觀測(cè)儀一類的儀器的等效彈性模量進(jìn)行傳遞函數(shù)測(cè)試。

背景技術(shù)

傳遞函數(shù)反映了觀測(cè)系統(tǒng)輸入信號(hào)與輸出信號(hào)之間的函數(shù)關(guān)系，包括幅頻、相頻響應(yīng)。當(dāng)觀測(cè)系統(tǒng)相對(duì)復(fù)雜的時(shí)候，采用解析或直接精確測(cè)試的方法較為困難。目前，較為普遍的做法是采用階躍信號(hào)響應(yīng)高階擬合法，即對(duì)測(cè)試系統(tǒng)輸入一個(gè)陡沿的階躍信號(hào)，根據(jù)測(cè)試系統(tǒng)在此階躍信號(hào)下的響應(yīng)情況(輸出值)，進(jìn)行高階擬合，從而測(cè)定觀測(cè)系統(tǒng)的傳遞函數(shù)。

在地球物理及大地觀測(cè)中，經(jīng)常使用各種鉆孔類儀器，對(duì)鉆孔內(nèi)的地應(yīng)力、地應(yīng)變進(jìn)行觀測(cè)。觀測(cè)中，首先在地殼待測(cè)部位打孔，再將觀測(cè)探頭下放到待測(cè)孔段，使用水泥澆注或機(jī)械支撐的方式將觀測(cè)探頭與孔壁耦合，使探頭與孔壁達(dá)到焊接耦合的邊界條件。這樣鉆孔內(nèi)巖石的變形便會(huì)傳遞到探頭上，應(yīng)力應(yīng)變觀測(cè)探頭根據(jù)這一變形達(dá)到觀測(cè)的目的。

為了適應(yīng)觀測(cè)環(huán)境及觀測(cè)的要求，這一類儀器的等效模量較高(一般在10³Mpa或更高)，使用階躍信號(hào)響應(yīng)法測(cè)定其傳遞函數(shù)，需要各向規(guī)則、足夠大的、陡沿的階躍式力信號(hào)。大型的高精度機(jī)械可以提供足夠大的、各向規(guī)則，精確的力，但是很難滿足陡沿信號(hào)的要求；一般的階躍信號(hào)源，雖然足夠精確和陡沿，但是信號(hào)強(qiáng)度不夠，無(wú)法使應(yīng)力應(yīng)變探頭產(chǎn)生足夠大的變形。因此，鉆孔應(yīng)力應(yīng)變觀測(cè)探頭這一類等效模量較高的設(shè)備，目前無(wú)法測(cè)試其傳遞函數(shù)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種泄壓速度快、可以測(cè)試應(yīng)力應(yīng)變探頭的傳遞函數(shù)的圍壓式鉆孔應(yīng)力應(yīng)變儀傳遞函數(shù)測(cè)試系統(tǒng)。

本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

本發(fā)明的圍壓式鉆孔應(yīng)力應(yīng)變儀傳遞函數(shù)測(cè)試系統(tǒng)，包括液壓艙，所述液壓艙內(nèi)設(shè)有待測(cè)探頭和液壓傳感器，所述液壓艙連接有快速卸壓閥、進(jìn)水管和出水管，所述進(jìn)水管上設(shè)有液壓泵和單向截止閥，所述出水管上設(shè)有流量控制閥門，所述待測(cè)探頭和液壓傳感器分別通過(guò)信號(hào)線與數(shù)據(jù)采集器連接。

由上述本發(fā)明提供的技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明實(shí)施例提供的圍壓式鉆孔應(yīng)力應(yīng)變儀傳遞函數(shù)測(cè)試系統(tǒng)，利用水的不可壓縮性，其快速卸壓過(guò)程可為應(yīng)力應(yīng)變探頭提供一個(gè)足夠陡沿的階躍信號(hào)，同時(shí)液壓艙內(nèi)的壓力屬于液體圍壓，壓力各相同性，足夠規(guī)則，就現(xiàn)有技術(shù)而言液壓壓力也可以做到足夠大，因此滿足階躍信號(hào)的測(cè)試要求。通過(guò)測(cè)試水壓卸壓過(guò)程中應(yīng)力應(yīng)變探頭的響應(yīng)，并做高階擬合，就可以測(cè)試應(yīng)力應(yīng)變探頭的傳遞函數(shù)。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的圍壓式鉆孔應(yīng)力應(yīng)變儀傳遞函數(shù)測(cè)試系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面將對(duì)本發(fā)明實(shí)施例作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。

本發(fā)明的圍壓式鉆孔應(yīng)力應(yīng)變儀傳遞函數(shù)測(cè)試系統(tǒng)，其較佳的具體實(shí)施方式是：

包括液壓艙，所述液壓艙內(nèi)設(shè)有待測(cè)探頭和液壓傳感器，所述液壓艙連接有快速卸壓閥、進(jìn)水管和出水管，所述進(jìn)水管上設(shè)有液壓泵和單向截止閥，所述出水管上設(shè)有流量控制閥門，所述待測(cè)探頭和液壓傳感器分別通過(guò)信號(hào)線與數(shù)據(jù)采集器連接。

所述快速卸壓閥設(shè)有電控開(kāi)關(guān)和口徑在10mm以上的大口徑出口。

所述快速卸壓閥置于液壓艙的頂部。