[实用新型]围压式钻孔应力应变仪传递函数测试系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种机械液压、电子测量系统，尤其涉及一种围压式钻孔应力应变 仪传递函数测试系统，可对钻孔应力应变观测仪一类的仪器的等效弹性模量进行传递函 数测试。

背景技术

传递函数反映了观测系统输入信号与输出信号之间的函数关系，包括幅频、相频响 应。当观测系统相对复杂的时候，采用解析或直接精确测试的方法较为困难。目前，较 为普遍的做法是采用阶跃信号响应高阶拟合法，即对测试系统输入一个陡沿的阶跃信 号，根据测试系统在此阶跃信号下的响应情况(输出值)，进行高阶拟合，从而测定观 测系统的传递函数。

在地球物理及大地观测中，经常使用各种钻孔类仪器，对钻孔内的地应力、地应变 进行观测。观测中，首先在地壳待测部位打孔，再将观测探头下放到待测孔段，使用水 泥浇注或机械支撑的方式将观测探头与孔壁耦合，使探头与孔壁达到焊接耦合的边界条 件。这样钻孔内岩石的变形便会传递到探头上，应力应变观测探头根据这一变形达到观 测的目的。

为了适应观测环境及观测的要求，这一类仪器的等效模量较高(一般在10³Mpa或更 高)，使用阶跃信号响应法测定其传递函数，需要各向规则、足够大的、陡沿的阶跃式 力信号。大型的高精度机械可以提供足够大的、各向规则，精确的力，但是很难满足陡 沿信号的要求；一般的阶跃信号源，虽然足够精确和陡沿，但是信号强度不够，无法使 应力应变探头产生足够大的变形。因此，钻孔应力应变观测探头这一类等效模量较高的 设备，目前无法测试其传递函数。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种泄压速度快、可以测试应力应变探头的传递函数的围 压式钻孔应力应变仪传递函数测试系统。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

本实用新型的围压式钻孔应力应变仪传递函数测试系统，包括液压舱，所述液压舱 内设有待测探头和液压传感器，所述液压舱连接有快速卸压阀、进水管和出水管，所述 进水管上设有液压泵和单向截止阀，所述出水管上设有流量控制阀门，所述待测探头和 液压传感器分别通过信号线与数据采集器连接。

由上述本实用新型提供的技术方案可以看出，本实用新型实施例提供的围压式钻孔 应力应变仪传递函数测试系统，利用水的不可压缩性，其快速卸压过程可为应力应变探 头提供一个足够陡沿的阶跃信号，同时液压舱内的压力属于液体围压，压力各相同性， 足够规则，就现有技术而言液压压力也可以做到足够大，因此满足阶跃信号的测试要 求。通过测试水压卸压过程中应力应变探头的响应，并做高阶拟合，就可以测试应力应 变探头的传递函数。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的围压式钻孔应力应变仪传递函数测试系统的结构示意 图。

具体实施方式

下面将对本实用新型实施例作进一步地详细描述。

本实用新型的围压式钻孔应力应变仪传递函数测试系统，其较佳的具体实施方式 是：

包括液压舱，所述液压舱内设有待测探头和液压传感器，所述液压舱连接有快速卸 压阀、进水管和出水管，所述进水管上设有液压泵和单向截止阀，所述出水管上设有流 量控制阀门，所述待测探头和液压传感器分别通过信号线与数据采集器连接。

所述快速卸压阀设有电控开关和口径在10mm以上的大口径出口。

所述快速卸压阀置于液压舱的顶部。

所述进水管和出水管的下端分别与蓄水槽连接。

该系统利用液体不可压缩的特性和液体加压后卸压速度快的特性，提供陡沿的阶跃 信号。

本实用新型的围压式钻孔应力应变仪传递函数测试系统，使用液压舱对钻孔应力应 变探头进行加压及快速卸压，利用水的不可压缩性，其快速卸压过程可为应力应变探头 提供一个足够陡沿的阶跃信号，同时液压舱内的压力属于液体围压，压力各相同性，足 够规则，就现有技术而言液压压力也可以做到足够大，因此满足阶跃信号的测试要求。 通过测试水压卸压过程中应力应变探头的响应，并做高阶拟合，就可以测试应力应变探 头的传递函数。可对钻孔应力应变观测仪一类的仪器的等效弹性模量进行传递函数测 试。

具体实施例：