[发明专利]孔内稳态激振剪切波测试系统及方法

权利要求书

1.一种孔内稳态激振剪切波测试系统，其特征在于，包括：交流信号发生装置、贴壁装置控制器、直流电流控制器、波速测试仪以及按照预设间距依次放置在钻孔内的激振器、第一传感器、第二传感器；

所述交流信号发生装置与所述激振器电连接，所述直流电流控制器与所述激振器电连接，所述激振器在直流电和交流电作用下周期性水平激振钻孔孔壁产生地层剪切波；

所述贴壁装置控制器分别与所述激振器、第一传感器和第二传感器电连接，控制所述激振器、第一传感器和第二传感器上分别设置的贴壁装置撑起或收缩；

所述波速测试仪分别与所述激振器、所述第一传感器和第二传感器电连接；

其中，所述第一传感器，用于实时接收地层剪切波信号生成第一地层剪切波信号；所述第二传感器，用于实时接收地层剪切波信号生成第二地层剪切波信号；当所述波速测试仪器接收到激振器开始工作的信号时，所述波速测试仪器，还用于记录第一地层剪切波信号和第二地层剪切波信号，并根据所述第一地层剪切波信号和第二地层剪切波信号，计算得到地层剪切波波速；所述第一地层剪切波信号和第二地层剪切波信号包括所述第一传感器在第一频率下生成的第一地层剪切波信号和所述第二传感器在第一频率下生成的第二地层剪切波信号以及所述第一传感器在第二频率下生成的第一地层剪切波信号和所述第二传感器在第二频率下生成的第二地层剪切波信号。

2.如权利要求1所述的孔内稳态激振剪切波测试系统，其特征在于，所述激振器包括激振器壳体、振动头、激励体和贴壁装置；

所述振动头与所述直流电流控制器电连接，所述激励体与所述交流信号发生装置电连接，所述激励体固定在所述激振器壳体上，所述振动头与所述激励体通过弹簧连接，所述振动头的端部设置有位于所述激振器壳体外部的振块；所述贴壁装置设置在激振器壳体的两端。

3.如权利要求2所述的孔内稳态激振剪切波测试系统，其特征在于，

所述振动头包括第一铁心和第一电磁线圈，所述第一铁心位于所述第一电磁线圈内部，所述直流电流控制器与所述第一电磁线圈电连接，用于向所述第一电磁线圈提供直流电。

4.如权利要求3所述的孔内稳态激振剪切波测试系统，其特征在于，

所述激励体包括第二铁芯、第二电磁线圈，所述第二铁芯位于所述第二电磁线圈内部，所述交流信号发生装置与所述第二电磁线圈电连接，用于向所述第二电磁线圈提供交流电。

5.如权利要求1所述的孔内稳态激振剪切波测试系统，其特征在于，

所述贴壁装置包括两个对称设置在所述激振器壳体端部的贴壁机构，所述贴壁机构包括电动推杆、复位弹簧、撑壁杆；

所述电动推杆设置在所述激振器壳体上，所述撑壁杆通过中部设置的支撑点可转动的固定在所述激振器壳体的侧壁上，所述撑壁杆的一端与所述电动推杆连接，所述撑壁杆的另一端与所述激振器壳体通过所述复位弹簧连接，所述电动推杆与所述贴壁装置控制器电连接。

6.如权利要求1所述的孔内稳态激振剪切波测试系统，其特征在于，所述交流信号发生装置包括交流信号发生器和功率放大器；所述功率放大器分别与所述激振器和所述交流信号发生器电连接。

7.如权利要求1所述的孔内稳态激振剪切波测试系统，其特征在于，所有的电连接为通过多芯屏蔽电缆连接。