[实用新型]一种物模试验用的小型震源仪

说明书

技术领域

本实用新型属于地震波模型实验器材领域，涉及一种物模试验用的小型震源仪。

背景技术

地震物理模型实验作为目前地震勘探领域的重要研究手段之一，其实验过程中的激发震源性能尤为重要。目前常用的激发震源是用超声波代替地震波模拟而研制出来的超声换能器。此类仪器有着方向性好、分辨率高等优点，不过在某些方面上仍然存在着不足和缺陷。

主要有以下缺陷：1.超声波频率范围在20kHz-1000kHz，频率高，波长短，能量衰减快，对于大尺度物理模型来说难以穿透，得不到有效的波场信号；2.超声波无法适用与面波试验、槽波试验；例如用频率为50kHz超声波进行激发，模型介质的速度是3000m/s，传播波长为6cm，国际惯例上有效勘探深度选用波长的一半，3cm的勘探深度对于研究物模模型问题是明显不够的，所以要采用足够低频的波作为震源；3.目前的超声换能器售价昂贵且需要考虑超声换能器与模型的耦合情况，对于一些大型物模实验，高频率的超声波降低了模型的垂向分辨率；4.市面上常用的非炸药低频激发震源有两种：一种大吨位级液压可控震源，在研究物理模型试验中用不上；二种是落重震源，其驱动幅值严格局限于重锤的行程范围，另外重锤下落后的二次冲击给实验结果带来了不必要的噪声干扰。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种物模试验用的小型震源仪，该仪器能产生比超声波频率低的低频波，试验不需要耦合剂。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来解决的：

这种物模试验用的小型震源仪，包括压缩弹簧和固定块，其中固定块上有压缩弹簧孔和固定块冲击孔,压缩弹簧位于固定块的压缩弹簧孔内，压缩弹簧的顶端连接在盖板的底面，压缩弹簧底端与压缩柄相连，压缩柄和活塞相连，活塞的另一端连接在冲击杆一端，冲击杆的另一端连接在冲击垫上，冲击杆与固定块冲击孔同轴心。

固定块的顶端和盖板的底面相连接，固定块两侧各连接一个支架，至少一个支架的另一端连接底板，底板位于两支架之间，压缩柄位于压缩弹簧孔内。

进一步地，所述的固定块上还连接有扳机和限位板；扳机上连接有扳机弹簧和扳机转动轴。

进一步地，所述的冲击垫的与物理模型接触的面是弧面。

进一步地，所述的冲击杆和冲击垫都可以穿过底板的底板冲击孔。

进一步地，所述的盖板与固定块的连接是可拆卸的连接方式。

进一步地，所述的压缩弹簧和冲击垫的运动方向平行。

进一步地，所述的活塞上有孔，压缩柄穿过所述孔，压缩弹簧底端伸入所述孔与压缩柄相连。

本实用新型有如下的有益效果：

本实用新型能产生比超声波频率低的波，波的频率为1kHz ～20kHz，能够穿透大尺度物理模型；产生的波的频率可以通过计算，得知精确的值；产生的波能够适用于面波和槽波试验；本实用新型结构简便、体积小、重量轻、不需要耦合剂；

限位板、压缩柄、扳机弹簧的组合运用避免了手动拨拉压缩弹簧所带来的不便和减小了测量误差；

冲击垫的冲击面是弧面能保证和物理模型的接触是点接触，保证试验的良好效果；

盖板与固定块螺栓连接，可使压缩弹簧可更换，解决了因弹簧问题带来的测量不准确的问题，同时可更换不同弹性系数的压缩弹簧可激发出不同频率的震源信号，使数据更加全面，以便更好的试验；

压缩弹簧和冲击垫的运动方向平行保证了传动的准确，和实验时良好性能。

活塞上有孔，压缩柄穿过所述孔，压缩弹簧底端伸入所述孔与压缩柄相连增加了压缩弹簧在振动时的稳定性。

附图说明

图1为本实用新型震源仪的正视纵剖面示意图；

图2为本实用新型从图1中A－A处剖视示意图；

图3为本实用新型从图1中B－B处剖视示意图；

图4为本实用新型图1所示位置的侧视图。

其中：1为活塞；2为压缩柄；3压缩弹簧；4为盖板；5为固定螺栓；6为扳机弹簧；7为扳机；8为限位板；9为扳机转动轴；10 为支架；11为底板；12为冲击杆；13为冲击垫；14为固定块；15 为压缩弹簧孔；16为固定块冲击孔；17为底板冲击孔。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述：