[发明专利]液压伺服控制地震波发生设备及其工作方法

说明书

液压伺服控制地震波发生设备及其工作方法，包括横波发生装置和纵波发生装置，横波发生装置的触地板与承压板之间设有减震气囊与支架上设有横波作动器；位移传感器内置于横波作动器中；一端设有压力传感器；触地板上设有支架，上固定有导轨；纵波发生装置触地板与承压板之间设有纵波作动器，位移传感器内置于纵波作动器中；一端设有压力传感器；承压板固定在反力桩上，插入地基中为纵波作动器提供反力；横波和纵波发生装置均采用液压源，作动器、压力传感器、位移传感器连接至计算机上，液压源由计算机控制。本发明可产生稳定并且大能量的地震波并根据需要产生不同波形地震波、可提供压力控制和位移控制两种不同的地震波控制方式。

技术领域

本发明涉及一种地震波发生设备，具体涉及一种液压伺服控制地震波发生设备。本发明还涉及这种液压伺服控制地震波发生设备的工作方法。

背景技术

地震波主要包括纵波和横波，地震波不仅传播能力强，还具有反射性和折射性等特点，而岩土体多为成层分布，且各层对地震波传播特性不同，利用地震波相关理论知识解决岩土体问题具有很强的可行性，因此地震波被广泛应用于岩土工程和物探工程中，特别是现场测试试验。生成稳定性强、可控性高的地震波不仅可以促进地震波在工程中的应用，还可以解决相关工程问题，因而地震波发生设备的研制具有非常大的意义。

目前多采用人工方式或者爆破方式产生地震波。人工方式主要是人工手持敲击锤敲击地面产生地震波,或是采用重物冲击地面,与地面发生碰撞的方式产生地震波。爆破方式主要通过电火花震源、空气枪震源、地震枪震源、冲击震源以及炸药震源等爆破手段产生地震波。但人工方式产生的地震波存在能量小、地震波波形不稳定、重复性差的问题，爆破方式产生的地震波存在操作复杂、危险性大等问题。这两种地震波生成方法无法结合工程需要产生能量大、稳定性强、可重复强、安全性高的地震波。

发明内容

本发明公开了一种液压伺服控制地震波发生装置，可选择压力控制和位移控制两种模式进行振动控制，可以控制振动频率，同时也可以根据需求选择正弦波、余弦波、方波、随机波等不同类型的纵波和横波，解决现有地震发生装置发生的地震波能量小、稳定性重复性差、安全性低等缺点，为地震波在岩土工程和物探工程应用奠定了更加坚实的实验基础。本发明还将公开这种液压伺服控制地震波发生设备的工作方法。

完成上述发明任务的技术方案是，一种液压伺服控制地震波发生设备，包括横波发生装置和纵波发生装置，其特征在于，所述横波发生装置的触地板与承压板之间设有减震气囊与作动器固定支架；在作动器固定支架上设有横波作动器；位移传感器内置于该横波作动器中；该横波作动器的一端设有压力传感器；所述的触地板上设有导轨固定支架，该导轨固定支架上固定有导轨；所述纵波发生装置的触地板与承压板之间设有纵波作动器，位移传感器内置于该纵波作动器中；该纵波作动器的一端设有压力传感器；所述承压板固定在反力桩上，该反力桩插入地基中，为纵波作动器提供反力；横波发生装置和纵波发生装置均采用液压源为横波作动器、纵波作动器提供液压，通过数据线将横波作动器、纵波作动器、压力传感器、位移传感器连接至计算机上，液压源由计算机控制，根据不同波形与不同振动频率的需要改变液压的输出指标。

本发明中，所述横波发生装置主要用于产生横波，包括作动器、压力传感器、位移传感器、触地板、减震气囊、承压板、导轨；所述纵波发生装置主要用于产生纵波，包括作动器、压力传感器、位移传感器、触地板、承压板和反力桩。

本发明提供的纵波和横波发生装置可用于发生纵波和横波，解决了目前生波装置不稳定、能量小、可重复性差等问题，可根据需要生成正弦波、余弦波、方波、随机波等不同类型的波形，同时可以控制振动频率，在很大程度上满足工程对地震波的需求。

液压伺服控制地震波发生设备，见图1-a、图1-b、图1-c和图2-a、图2-b、图2-c，包括横波发生装置、纵波发生装置。