[實用新型]測量巖芯試樣橫波速度的試驗裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201820884493.3
• 申請日: 2018-06-08
• 公開（公告）號: CN208224169U
• 公開（公告）日: 2018-12-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳小峰;王紅賢;梁少春;姚東萊;黃茜;劉軍;李銳
• 申請（專利權(quán)）人: 河北中核巖土工程有限責(zé)任公司;新疆大疆圖新勘察設(shè)計院有限公司
• 主分類號: G01N29/07
• 分類號: G01N29/07
• 代理公司: 石家莊國為知識產(chǎn)權(quán)事務(wù)所 13120
• 代理人: 夏素霞

本實用新型提供了一種測量巖芯試樣橫波速度的試驗裝置，該裝置的交流信號發(fā)生器與功率放大器電連接，功率放大器與半波整流模塊電連接，波速測試儀分別與第一傳感器和第二傳感器電連接；第一傳感器和第二傳感器固定設(shè)置在待測巖芯試樣上；穩(wěn)態(tài)激振器包括硅鋼片框架、電磁線圈、振動頭和平衡質(zhì)量塊；硅鋼片框架固定在待測巖芯試端面上，電磁線圈固定在硅鋼片框架內(nèi)，振動頭與硅鋼片框架的一端通過彈性部件連接；平衡質(zhì)量塊位于硅鋼片框架的另一端，且與振動頭通過連接桿固定連接；電磁線圈與半波整流模塊電連接，能夠在待測巖芯試樣激振出橫波，通過第一傳感器和第二傳感器發(fā)送到波速測試儀計算出橫波波速，結(jié)構(gòu)簡單、成本低、測量準確。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于巖土工程技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，是涉及一種測量巖芯試樣橫波速度的試驗裝置。

背景技術(shù)

彈性波(主要為縱波和橫波)在巖體中的傳播速度由巖石的巖性、裂隙發(fā)育程度、巖石風(fēng)化程度和巖石彈性模量等因素決定，是巖體一項重要的物理參數(shù)，能反映巖體的工程力學(xué)性質(zhì)。工程中，從工程現(xiàn)場采集巖芯試樣，然后在室內(nèi)測量巖芯試樣的彈性波已經(jīng)成為本領(lǐng)域工程技術(shù)人員的常常使用的一項技術(shù)手段。

目前，在實驗室一般通過聲波透射法測量巖芯試樣的彈性波速，該方法一般是利用布置在巖芯試樣兩端的壓電陶瓷聲波換能器和聲波儀測量縱波速度的。利用同樣的聲波透射法測量橫波速度時，所使用的聲波換能器對壓電陶瓷元器件有特殊的要求，加工起來有較高難度，同時由于在測量時橫波并非最先到達的首波，測量時難以消除縱波的影響，根據(jù)測試波形判斷橫波初至?xí)r間有一定的誤差，根據(jù)初至?xí)r間計算的橫波速度亦存在一定誤差。因此，采用聲波透射法對巖石芯樣進行橫波速度測量時，存在需要對壓電陶瓷聲波換能器的元器件進行改進，且存在加工難度大，橫波測量誤差較大，測量效果難以保證的技術(shù)問題。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的在于提供一種測量巖芯試樣橫波速度的試驗裝置，以解決現(xiàn)有技術(shù)中采用聲波透射法對橫波速度進行測量時，存在需要對壓電陶瓷聲波換能器的元器件進行改進，且該加工難度大，測量誤差較大，測量效果難以保證的技術(shù)問題。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型實施例提供一種測量巖芯試樣橫波速度的試驗裝置，包括：交流信號發(fā)生器、功率放大器、半波整流模塊、波速測試儀、穩(wěn)態(tài)激振器、第一傳感器和第二傳感器；

所述交流信號發(fā)生器與所述功率放大器電連接，所述功率放大器與所述半波整流模塊電連接，所述波速測試儀分別與所述第一傳感器和所述第二傳感器電連接；所述第一傳感器和所述第二傳感器固定設(shè)置在所述待測巖芯試樣上；

所述穩(wěn)態(tài)激振器包括硅鋼片框架、電磁線圈、振動頭和平衡質(zhì)量塊；所述硅鋼片框架通過底座固定在所述待測巖芯試樣端面上，所述電磁線圈固定在所述硅鋼片框架內(nèi)，所述振動頭與所述硅鋼片框架的一端通過彈性部件連接；所述平衡質(zhì)量塊位于所述硅鋼片框架的另一端，且與所述振動頭通過連接桿固定連接；所述電磁線圈與所述半波整流模塊電連接。

進一步地，所述交流信號發(fā)生器、功率放大器、半波整流模塊和波速測試儀設(shè)置在一臺儀器中。

進一步地，所述待測巖芯試樣為圓柱型，所述穩(wěn)態(tài)激振器固定在所述待測巖芯試樣的頂部端面上。

進一步地，所述穩(wěn)態(tài)激振器的重心位于圓柱型待測巖芯試樣的中心軸線上。

進一步地，所述第一傳感器和所述第二傳感器之間的間距大于100毫米。

進一步地，所述彈性部件為橡膠彈簧或金屬彈簧。

進一步地，所述電磁線圈為漆包線電磁線圈。

進一步地，所述第一傳感器和所述第二傳感器為壓電式加速度傳感器。