[实用新型]一种面波拾振传感器及面波检测系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及地震检测技术领域，尤其涉及一种面波拾振传感器及面波检测系统。

背景技术

表面波是沿固体介质表层传播的一种弹性波，其具有两个显著的特性，一是它的传播速度与剪切波传播速度相近(V_R/V_S≈0.95)；二是在分层介质中具有频散特性。利用前一特性，通过测试表面波传播速度就可以计算得到介质的弹性模量，从而对介质的力学性质做出评价；利用后一特性，通过测试表面波的频散曲线(速度随频率或波长的变化曲线)，就可计算得到各层的厚度和波速，进而得到介质在不同深度范围内的力学性质变化情况。利用表面波测试方法技术，可以进行工程地质勘查、岩土物理参数测试和混凝土工程质量无损检测等。因此，面波勘探近年来得到发展，并在许多领域得到应用。

目前，我国铁路建设快速发展，高铁隧道的质量和安全性是关系乘客人身安全的备受关注的重要方面。高铁或地铁隧道基底为混凝土浇筑的硬质地面，可能出现不密实的情况，其是高铁隧道的基床底部与围岩连接处有虚渣、淤泥、或吊空充泥充水，这有可能对高铁或地铁运行安全带来隐患，因此很有必要对高铁或地铁隧道基底进行面波检测。

高铁隧道隧底表层是高刚度的混凝土层，下部又是刚度较高的围岩。对于这种硬质地面的检测，现有的带有尾椎的面波拾振传感器(如图1所示，图1中，标号11表示与外部的连接线，12为拾振传感器外壳，13为拾振传感器芯体，14为尾椎)的尾椎难以安装在水泥地面并难以与地面有效地耦合，从而会影响拾振传感器的检测准确度。因此，如何便于安装并保证拾振传感器与地面有效地耦合，从而提高对面波的检测准确度，是一个有待解决的问题。

实用新型内容

针对现有技术的问题，本实用新型的目的在于提供一种面波拾振传感器及面波检测系统，其能够保证拾振传感器与检测面有效地耦合，从而能够提高对面波的检测准确度。

根据本实用新型的一方面，提供一种面波拾振传感器，其包括：

拾振传感器芯体、传感器外壳以及金属板块；

其中，所述拾振传感器芯体固定在传感器外壳内；

所述传感器外壳下部具有安装孔或螺柱；

所述金属板块为非铁磁性材料金属板块，其通过所述安装孔或螺柱安装于所述外壳下部；

所述拾振传感器芯体经由所述金属板块接收地面振动面波信号，并将地面振动面波信号转换成电信号。

优选地，所述拾振传感器芯体为单分量或三分量拾振传感芯体。

优选地，所述金属板块底部具有粘结层，如粘泥层。

优选地，所述金属板块的重量为拾振传感器芯体重量的200倍以上。

优选地，所述面波检波器的固有频率为4.5Hz或100Hz。

根据本实用新型的另一方面，还提供一种面波检测系统，该系统包括：两个或更多个如上所述的面波拾振传感器；以及

面波仪，其连接所述面波仪，用于接收所述拾振传感器检测到的电信号，并对接收的电信号进行放大和模/数转换处理，得到面波波形数据。

优选地，所述面波检测系统还包括：处理器，其连接所述面波仪，用于对所述面波仪得到的波形数据进行数据处理。

优选地，所述面波检测系统还包括震源，震源采用小型圆球锤与金属触发片，金属触发片通过连线连接所述面波仪，利用圆球锤与金属触发片的撞击，产生触发信号触发所述面波仪，有利于表面波的接收以及精准检测。

根据本实用新型公开的内容，用非铁磁性金属板块代替了现有面波检波器中的尾椎，能够保证拾振传感器与地面有效地耦合，提高了对面波的检测准确度，尤其适用于硬质地面，诸如高铁隧道基底。

本实用新型的附加优点、目的，以及特征将在下面的描述中将部分地加以阐述，且将对于本领域普通技术人员在研究下文后部分地变得明显，或者可以根据本实用新型的实践而获知。本实用新型的目的和其它优点可以通过在书面说明及其权利要求书以及附图中具体指出的结构实现到并获得。

本领域技术人员将会理解的是，能够用本实用新型实现的目的和优点不限于以上具体所述，并且根据以下详细说明将更清楚地理解本实用新型能够实现的上述和其他目的。

附图说明

参考随附的附图，本实用新型更多的目的、功能和优点将通过本实用新型实施方式的如下描述得以阐明，其中：

图1为现有技术中面波拾振传感器的示意图。

图2为本实用新型一实施例中拾振传感器的示意图。

图3为本实用新型另一实施例拾振传感器的示意图。