CN113064200A - 一种用于室内试验的单摆式电磁吸引震源击发装置及使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种用于室内试验的单摆式电磁吸引震源击发装置及使用方法，包括包括支架结构、震源能量测量结构、震源击发时刻测量结构。支杆包括固定杆和伸缩杆，震源能量测量结构连接固定杆。震源能量测量结构包括直尺、摆幅刻度尺、摆球组件、摆球控制组件、计数组件，摆球控制组件可沿直尺移动，将摆球准确定位，并读取摆长和摆幅。计数组件包括光电传感器和计时器。本发明解决了便携性的问题，方便组合拆卸，缩短了试验过程中的信息指令交流环，实现了试验过程中的震源及仪器由单人操作，提高了测量精度，有效的降低了制造和使用成本，实用性较强。
Description
技术领域
本发明涉及室内试验震源击发技术领域，具体是一种用于室内试验的单摆式电磁吸引震源击发装置及使用方法。
背景技术
当前在涉及到需要人工激发震源的室内试验工作中，震源产生多以大锤人工手动敲击为主，目前市场上有采用油压、气压作为动力的震源产品，但仍存在诸多问题，一是震动能量低或震动能量高便携性差的问题；二是当前市场上的产品仍没有解决探测时的机-人-人-机的复杂交流过程，这种复杂的交流过程给探测结果造成很多不确定性影响，尤其是在自然震源嘈杂的背景下，无法保证探测的准确性；三是产品结构复杂，成本高；四是震源击发时刻记录不准确；瑞雷波法浅层地震探测工作流程是：启动检波仪器--启动震源---仪器收集数据，但在检波仪器待机状态时，任何震动，甚至附近走路的震动都会引发检波仪器提前完成检测工作而错过对主震源的信息采集。
故需要对当前存在的震源击发装置进行重新开发，一是简化设计，采用电磁提引，可组合拆卸，方便控制震源能量和激发时刻；二是缩短了探测过程中的信息指令交流环，实现探测过程中的震源及仪器由单人操作，大大提高了震源嘈杂环境下的单次探测成功率，提高了工作效率；三是大大降低了震源系统的制造成本。
发明内容
针对上述震源击发装置存在的问题，本发明提供了一种用于室内试验的单摆式电磁吸引震源击发装置及使用方法，更便于单人操作、震源能量数据精度更大、可记录震源击发时刻。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
所述用于室内试验的单摆式电磁吸引震源击发装置，包括包括支架结构、震源能量测量结构、震源击发时刻测量结构。所述单摆式电磁吸引震源击发装置通过金属摆球吸附在摆球控制件头部，调整摆球控制件，使摆球的中心对准直尺边沿，通过摆球中心线读出摆长。将电磁铁断电后，摆球自然开始摆动，当摆球与被撞击部位接触时开始计时。需要改变摆长重新测量时首先调整移动座8到指定位置，重复上述操作。
上述单摆式电磁吸引震源击发方法，包括以下步骤：
步骤1，将直尺偏转到预设角度，调整调整座和摆球控制件，使摆线拉直并平行于直尺平面。
步骤2，通电状态下，金属摆球吸附在摆球控制件，调整移动座，使摆线拉直，移动调整座，使摆线与直尺平面平行，调整摆球控制件，使摆球的中心对准直尺边沿，通过摆球中心线读出摆长。
步骤3，将电磁铁断电后，摆球自然开始摆动，当摆球与被撞击部位接触时开始计时，需要改变摆长重新测量时调整位置，重复上述操作，该装置可以在直尺范围内任意调整摆长。
步骤4，根据预先计划的试验方案，记录下不同摆长的数据，以便于试验数据的后续处理。
本发明具有的有益效果如下：
本发明采用电磁铁控制摆球释放，通过光电传感器可以准确记录震源击发时刻；同时可以方便读取摆长和摆幅，便于准确计算震源击发具有的能量，还可以任意调整摆长，增强了试验效果。本发明设备方便操作，便于减小因操作人数过多引起的扰动。本发明简化了震源击发的操作，节省了试验时间，提高了试验精度。
附图说明
图1为本发明提供的一种用于室内试验的单摆式电磁吸引震源击发装置示意图；
图2为本发明提供的室内试验的单摆式电磁吸引震源击发装置关于震源击发时刻测量结构布设方式的参考示意图；
图1-图2中，1-底座，2-支杆，2-1固定杆，2-2伸缩杆，3-直尺，4-摆幅刻度尺，5-摆线控制架，6-摆球，7-摆线，8-移动座，9-调整座，10-摆球控制件(头部有电磁铁)，11-光电传感器，12-计时器；
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本发明做进一步说明。
一种用于室内试验的单摆式电磁吸引震源击发装置及使用方法，包括支架结构、震源能量测量结构、震源击发时刻测量结构。
如图1所示，支架机构包括底座1和垂直设置在底座上的支杆2。底座1水平设置，通过下方的水平调节螺丝1-1调节底座上表面保持水平。支杆2为两段可伸缩式结构，包括固定杆2-1和伸缩杆2-2，固定杆2-1的一端固定安装在底座1上，伸缩杆2-2的部分设置在固定杆2-1内，通过上下伸缩改变支杆2的长度，并通过伸缩锁紧螺丝2-3锁紧。
所述的震源能量测量结构包括直尺3、摆幅刻度尺4、摆球组件、摆球控制组件、计数组件。
直尺3的一端安装在固定杆2-2中部以上位置，直尺3可以安装点为圆心在垂直于底座1顶面平面上偏转，并通过螺丝锁紧；直尺3刻度大于等于50cm；圆弧形的摆幅刻度尺安装在固定杆2-2顶部位置；直尺平面与振幅刻度尺平面平行。
摆球组件包括摆线控制架5、摆球6和摆线7。摆线控制架5设置在固定杆2-2顶部位置，摆线7的一端与摆球6固定连接，另一端设置在摆线控制架5上，通过旋钮调节摆线7的长度。摆球6上刻有中心线。摆球摆动时，摆线7的固定点与直尺3的安装点的连线垂直于直尺3所在平面，且平行于底座1顶面平面。
摆球控制组件包括移动座8、调整座9、摆球控制件10。移动座8活动设置在直尺3上，可沿直尺直线移动，移动方向与直尺平面平行，并通过螺丝锁紧。调整座9设置在移动座8上，可沿与垂直于直尺平面的方向移动，并通过螺丝锁紧。摆球控制件10设置在调整座9上，其直线移动方向垂直于移动座8的移动方向和调整座9的移动方向。摆球控制件10头部设置有电磁铁：通电状态下，金属摆球吸附在摆球控制件10头部，调整移动座8，使摆线拉直；调整调整座9，使摆线与直尺平面平行；调整摆球控制件10，使摆球的中心对准直尺边沿，通过摆球中心线读出摆长；断电后，摆球自然开始摆动。
所述的震源击发时刻测量结构包括光电传感器和计时器。光电传感器设置在摆幅中心位置，每次摆球经过，光电传感器即可感应，并发送信号给计数器进行计数，属于成熟的现有技术。
上述用于室内试验的单摆式电磁吸引震源击发装置的使用方法，包括以下步骤：
步骤1，将直尺3偏转到预设角度，调整调整座9和摆球控制件10，使摆线拉直并平行于直尺平面。
步骤2，通电状态下，金属摆球吸附在摆球控制件10，调整移动座8，使摆线拉直，移动调整座9，使摆线与直尺平面平行，调整摆球控制件10，使摆球的中心对准直尺边沿，通过摆球中心线读出摆长。
步骤3，将电磁铁断电后，摆球自然开始摆动，当摆球与被撞击部位接触时开始计时，需要改变摆长重新测量时调整位置，重复上述操作，该装置可以在直尺范围内任意调整摆长。
步骤4，根据预先计划的试验方案，记录下不同摆长的数据，以便于试验数据的后续处理。
Claims (3)
1.一种用于室内试验的单摆式电磁吸引震源击发装置及使用方法，包括支架结构、震源能量测量结构、震源击发时刻测量结构；其特征在于：
所述的支架结构包括底座(1)和垂直设置在底座上的支杆(2)；所述的支杆(2)包括固定杆(2-1)和伸缩杆(2-2)，固定杆(2-1)的一端固定安装在底座(1)上，伸缩杆(2-2)部分设置在固定杆(2-1)内，通过上下伸缩改变支杆(2)的长度，并通过伸缩锁紧螺丝(2-3)锁紧；所述的重力加速度测量结构包括直尺(3)、摆幅刻度尺(4)、摆球组件、摆球控制组件、计数组件；
所述的震源能量测量结构包括直尺(3)、摆幅刻度尺(4)、摆球组件、摆球控制组件、计数组件；直尺(3)的一端安装在固定杆(2-2)中部以上位置，直尺(3)以安装点为圆心可在垂直于底座(1)顶面平面上偏转；圆弧形的摆幅刻度尺(4)安装在固定杆(2-2)中部以上位置；直尺(3)平面与摆幅刻度尺(4)平面平行；
所述的摆球组件包括摆线控制架(5)、摆球(6)和摆线(7)；摆线控制架(5)设置在固定杆(2-)顶部位置，摆线(7)的一端与摆球(6)固定连接，另一端设置在摆线控制架(5)上，通过旋钮调节摆线(7)的长度；摆球摆动时，摆线(7)的固定点与直尺(3)的安装点的连线垂直于直尺(3)所在平面，且平行于底座(1)顶面平面；
所述的摆球控制组件包括移动座(8)、调整座(9)、摆球控制件(10)；移动座(8)活动设置在直尺(3)上，可沿直尺直线移动，并通过螺丝锁紧；调整座(9)设置在移动座(8)上，摆球控制件(10)设置在调整座(9)上，移动座(8)、调整座(9)、摆球控制件(10)的移动方向互相垂直；摆球控制件(10)头部设置有电磁铁；
所述的震源击发时刻测量结构包括光电传感器(11)和计时器(12)。
2.如权利要求1所述的一种用于室内试验的单摆式电磁吸引震源击发装置及使用方法，其特征在于：所述的移动座(8)为游标，移动座(8)下部设有游标尺，通过游标尺测量摆长。
3.如权利要求1所述的一种用于室内试验的单摆式电磁吸引震源击发装置及使用方法，其特征在于：使用方法包括以下步骤，步骤1，将直尺(3)偏转到预设角度，调整调整座(9)和摆球控制件(10)，使摆线拉直并平行于直尺平面；步骤2，通电状态下，金属摆球吸附在摆球控制件(10)，调整移动座(8)，使摆线拉直，移动调整座(9)，使摆线与直尺平面平行，调整摆球控制件(10)，使摆球的中心对准直尺边沿，通过摆球中心线读出摆长；步骤3，将电磁铁断电后，摆球自然开始摆动，当摆球与被撞击部位接触时开始计时，需要改变摆长重新测量时调整位置，重复上述操作，该装置可以在直尺范围内任意调整摆长；步骤4，根据预先计划的试验方案，记录下不同摆长的数据，以便于试验数据的后续处理。
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|---|---|
| CN (1) | CN113064200A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI786833B (zh) * | 2021-09-17 | 2022-12-11 | 柯永欣 | 地震警示裝置 |
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2021
- 2021-03-29 CN CN202110331955.5A patent/CN113064200A/zh active Pending
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