[實用新型]一種面波拾振傳感器及面波檢測系統

有效

• 申請號: 201720502553.6
• 申請日: 2017-05-08
• 公開（公告）號: CN206757054U
• 公開（公告）日: 2017-12-15
• 發明（設計）人: 王虎;魏祥龍;王巍傲;何振起
• 申請（專利權）人: 北京瑞威工程檢測有限公司
• 主分類號: G01V1/00
• 分類號: G01V1/00
• 代理公司: 北京金咨知識產權代理有限公司11612
• 代理人: 宋教花,嚴業福

技術領域

本實用新型涉及地震檢測技術領域，尤其涉及一種面波拾振傳感器及面波檢測系統。

背景技術

表面波是沿固體介質表層傳播的一種彈性波，其具有兩個顯著的特性，一是它的傳播速度與剪切波傳播速度相近(V_R/V_S≈0.95)；二是在分層介質中具有頻散特性。利用前一特性，通過測試表面波傳播速度就可以計算得到介質的彈性模量，從而對介質的力學性質做出評價；利用后一特性，通過測試表面波的頻散曲線(速度隨頻率或波長的變化曲線)，就可計算得到各層的厚度和波速，進而得到介質在不同深度范圍內的力學性質變化情況。利用表面波測試方法技術，可以進行工程地質勘查、巖土物理參數測試和混凝土工程質量無損檢測等。因此，面波勘探近年來得到發展，并在許多領域得到應用。

目前，我國鐵路建設快速發展，高鐵隧道的質量和安全性是關系乘客人身安全的備受關注的重要方面。高鐵或地鐵隧道基底為混凝土澆筑的硬質地面，可能出現不密實的情況，其是高鐵隧道的基床底部與圍巖連接處有虛渣、淤泥、或吊空充泥充水，這有可能對高鐵或地鐵運行安全帶來隱患，因此很有必要對高鐵或地鐵隧道基底進行面波檢測。

高鐵隧道隧底表層是高剛度的混凝土層，下部又是剛度較高的圍巖。對于這種硬質地面的檢測，現有的帶有尾椎的面波拾振傳感器(如圖1所示，圖1中，標號11表示與外部的連接線，12為拾振傳感器外殼，13為拾振傳感器芯體，14為尾椎)的尾椎難以安裝在水泥地面并難以與地面有效地耦合，從而會影響拾振傳感器的檢測準確度。因此，如何便于安裝并保證拾振傳感器與地面有效地耦合，從而提高對面波的檢測準確度，是一個有待解決的問題。

實用新型內容

針對現有技術的問題，本實用新型的目的在于提供一種面波拾振傳感器及面波檢測系統，其能夠保證拾振傳感器與檢測面有效地耦合，從而能夠提高對面波的檢測準確度。

根據本實用新型的一方面，提供一種面波拾振傳感器，其包括：

拾振傳感器芯體、傳感器外殼以及金屬板塊；

其中，所述拾振傳感器芯體固定在傳感器外殼內；

所述傳感器外殼下部具有安裝孔或螺柱；

所述金屬板塊為非鐵磁性材料金屬板塊，其通過所述安裝孔或螺柱安裝于所述外殼下部；

所述拾振傳感器芯體經由所述金屬板塊接收地面振動面波信號，并將地面振動面波信號轉換成電信號。

優選地，所述拾振傳感器芯體為單分量或三分量拾振傳感芯體。

優選地，所述金屬板塊底部具有粘結層，如粘泥層。

優選地，所述金屬板塊的重量為拾振傳感器芯體重量的200倍以上。

優選地，所述面波檢波器的固有頻率為4.5Hz或100Hz。

根據本實用新型的另一方面，還提供一種面波檢測系統，該系統包括：兩個或更多個如上所述的面波拾振傳感器；以及

面波儀，其連接所述面波儀，用于接收所述拾振傳感器檢測到的電信號，并對接收的電信號進行放大和模/數轉換處理，得到面波波形數據。

優選地，所述面波檢測系統還包括：處理器，其連接所述面波儀，用于對所述面波儀得到的波形數據進行數據處理。

優選地，所述面波檢測系統還包括震源，震源采用小型圓球錘與金屬觸發片，金屬觸發片通過連線連接所述面波儀，利用圓球錘與金屬觸發片的撞擊，產生觸發信號觸發所述面波儀，有利于表面波的接收以及精準檢測。

根據本實用新型公開的內容，用非鐵磁性金屬板塊代替了現有面波檢波器中的尾椎，能夠保證拾振傳感器與地面有效地耦合，提高了對面波的檢測準確度，尤其適用于硬質地面，諸如高鐵隧道基底。

本實用新型的附加優點、目的，以及特征將在下面的描述中將部分地加以闡述，且將對于本領域普通技術人員在研究下文后部分地變得明顯，或者可以根據本實用新型的實踐而獲知。本實用新型的目的和其它優點可以通過在書面說明及其權利要求書以及附圖中具體指出的結構實現到并獲得。

本領域技術人員將會理解的是，能夠用本實用新型實現的目的和優點不限于以上具體所述，并且根據以下詳細說明將更清楚地理解本實用新型能夠實現的上述和其他目的。

附圖說明

參考隨附的附圖，本實用新型更多的目的、功能和優點將通過本實用新型實施方式的如下描述得以闡明，其中：

圖1為現有技術中面波拾振傳感器的示意圖。

圖2為本實用新型一實施例中拾振傳感器的示意圖。

圖3為本實用新型另一實施例拾振傳感器的示意圖。