[发明专利]一种弯曲元波速自动测试系统

权利要求书

1.一种弯曲元波速自动测试系统，其特征在于，包括：

试验系统，用于装夹土样(4)并对土样(4)进行试验；

发射端传感器(5)和接收端传感器(6)，均为弯曲元传感器，分别与土样(4)两端连接；

信号发生器(2)，输出端与发射端传感器(5)连接；

数据采集模块，输入端与接收端传感器(6)连接；

上位机(13)，分别与信号发生器(2)的输入端、数据采集模块和输出端和试验系统的输出端连接，用于接收传感器采集的数据和土样(4)变形数据，并计算得到波速。

2.根据权利要求1所述的一种弯曲元波速自动测试系统，其特征在于，所述的数据采集模块包括依次连接的电压放大器(3)和数据采集卡(1)，所述电压放大器(3)的输入端与接收端传感器(6)连接，所述数据采集卡(1)的输出端与上位机(13)连接。

3.根据权利要求1所述的一种弯曲元波速自动测试系统，其特征在于，所述试验系统为三轴试验系统。

4.根据权利要求1所述的一种弯曲元波速自动测试系统，其特征在于，所述上位机(13)为计算机。

5.根据权利要求1所述的一种弯曲元波速自动测试系统，其特征在于，所述弯曲元传感器包括：

底座(9)；

压电陶瓷片(8)，设于底座(9)中，一端与土样(4)连接，另一端通过导线(12)与数据采集模块连接。

6.根据权利要求1所述的一种弯曲元波速自动测试系统，其特征在于，所述上位机(13)包括计算机程序，该计算机程序由处理器执行时实现以下步骤：

步骤S1：接收输入的土样信息和初始测试参数、测试的时间间隔；

步骤S2：在试验系统给土样(4)施加荷载后，获取由试验系统输出的土样变形数据，并基于土样变形数据得到土样的实时长度；

步骤S3：控制信号发生器(2)产生指定频率的正弦波形电压信号传送至发射端传感器(5)；

步骤S4：接收由数据采集模块转发的弹性波信号，并判断波形质量，若波形质量符合要求，则执行步骤S6，反之，则执行步骤S5；

步骤S5：修正测试参数并返回步骤S3；

步骤S6：基于得到的波形计算波速。

7.根据权利要求6所述的一种弯曲元波速自动测试系统，其特征在于，所述步骤S6具体包括：

步骤S61：提取波形的相邻的两个波峰的时刻；

步骤S62：基于得到的相邻的两个波峰的时刻计算得到波速。

8.根据权利要求7所述的一种弯曲元波速自动测试系统，其特征在于，所述波速的表达式为：

其中：v(t)为t₁至t₂时间段内的平均彼速，L(t)为t₁至t₂时刻的传导的距离，t₂为后一个波峰的时刻，t₁为前一个波峰的时刻。