[发明专利]横波衰减测量装置及方法

权利要求书

1.一种横波衰减测量装置，用于测量待测土体中横波的衰减范围，其特征在于，所述横波衰减测量装置包括模型槽、混凝土桩及测量单元，所述模型槽用于填充所述待测土体，所述混凝土桩的一端设置在所述待测土体内，所述测量单元与所述待测土体连接；所述模型槽包括可移动挡板，所述可移动挡板的内侧用于与所述待测土体接触，所述可移动挡板与所述混凝土桩具有一预设距离；

所述可移动挡板用于依据预定距离移动以改变所述混凝土桩与所述可移动挡板之间的距离，其中，所述混凝土桩与所述可移动挡板的距离的改变用于调整所述模型槽的容积以增加土体量使得所述待测土体的高度不变而宽度增加；所述混凝土桩用于在与可移动挡板的距离发生改变后，受外力作用而振动产生横波，其中，所述横波在所述混凝土桩和所述待测土体中传播；所述测量单元用于测量所述待测土体的振动加速度，并依据所述振动加速度得到电压信号；当所述电压信号满足预设条件时，获取所述可移动挡板相对所述混凝土桩的改变距离，以便依据所述改变距离和所述预设距离得到所述待测土体中横波的衰减范围；

所述横波衰减测量装置还包括塑料薄膜纸，所述塑料薄膜纸设置在所述可移动挡板的内侧以与所述待测土体接触，所述测量单元通过所述塑料薄膜纸与所述待测土体连接；

所述模型槽还包括底板及侧板，所述底板、侧板及所述可移动挡板围成腔体，所述待测土体填充于所述腔体内。

2.如权利要求1所述的横波衰减测量装置，其特征在于，所述测量单元包括加速度传感器、电荷放大器及示波器，所述电荷放大器与所述加速度传感器、示波器均电连接，所述加速度传感器可拆卸地安装于所述塑料薄膜纸上；

所述加速度传感器用于测量所述待测土体的所述振动加速度并依据所述振动加速度向所述电荷放大器输出电荷信号；所述电荷放大器用于将所述电荷信号进行放大后得到所述电压信号并输出至所述示波器；所述示波器用于对所述电压信号进行显示。

3.如权利要求2所述的横波衰减测量装置，其特征在于，所述可移动挡板上设有开口，所述开口与所述混凝土桩靠近所述可移动挡板的一侧对齐，所述加速度传感器通过所述开口安装在所述塑料薄膜纸上。

4.如权利要求3所述的横波衰减测量装置，其特征在于，所述可移动挡板上还设有盖板，所述盖板与所述可移动挡板铰接以便盖合所述开口。

5.如权利要求2所述的横波衰减测量装置，其特征在于，所述加速度传感器与所述塑料薄膜纸粘接。

6.如权利要求2所述的横波衰减测量装置，其特征在于，所述加速度传感器为压电式加速度传感器。

7.一种横波衰减测量方法，应用于横波衰减测量装置，其特征在于，所述横波衰减测量装置包括模型槽、混凝土桩及测量单元，所述模型槽用于填充待测土体，所述混凝土桩的一端设置在所述待测土体内，所述测量单元与所述待测土体连接；所述模型槽包括可移动挡板，所述可移动挡板的内侧用于与所述待测土体接触，所述可移动挡板与所述混凝土桩具有一预设距离；

所述横波衰减测量方法包括：

所述可移动挡板依据预定距离移动以改变所述混凝土桩与所述可移动挡板之间的距离，其中，所述混凝土桩与所述可移动挡板的距离的改变用于调整所述模型槽的容积以增加土体量使得所述待测土体的高度不变而宽度增加；

所述混凝土桩在与所述可移动挡板的距离发生改变后，受外力作用而振动产生横波，其中，所述横波在所述混凝土桩和所述待测土体中传播；所述测量单元测量所述待测土体的振动加速度，并依据所述振动加速度得到电压信号；

当所述电压信号满足预设条件时，获取所述可移动挡板相对所述混凝土桩的改变距离，以便依据所述改变距离和所述预设距离得到所述待测土体中横波的衰减范围。

8.如权利要求7所述的横波衰减测量方法，其特征在于，所述测量单元包括加速度传感器、电荷放大器及示波器，所述电荷放大器与所述加速度传感器、示波器均电连接；

所述测量单元测量所述待测土体的振动加速度，并依据所述振动加速度得到电压信号的步骤包括：

所述加速度传感器测量所述待测土体的所述振动加速度并依据所述振动加速度向所述电荷放大器输出电荷信号；

所述电荷放大器将所述电荷信号进行放大后得到所述电压信号并输出至所述示波器；

所述示波器对所述电压信号进行显示。