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专利号: 2019107895072
申请人: 西南交通大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种模拟走滑断层破裂的装置,其特征在于,包括:加载装置、支撑装置、测试装置、辅助装置和断层模型装置;

所述辅助装置包括:第一辅助装置和第二辅助装置;所述加载装置包括:主荷载千斤顶(17)和补充荷载千斤顶(4);所述断层模型装置包括:第一反力墙(5)、第二反力墙(6)、第三反力墙(7)、反力钢架和模拟地层(12);

所述模拟地层(12)为6面体结构;

所述第一反力墙(5)、主荷载千斤顶(17)、第一辅助装置和模拟地层(12)的第一侧面依次固定连接;

所述第二反力墙(6)、补充荷载千斤顶(4)、第二辅助装置和模拟地层(12)的第二侧面依次固定连接;

所述第三反力墙(7)与模拟地层(12)的第三侧面固定连接;

所述反力钢架与模拟地层(12)固定连接;

所述支撑装置与模拟地层(12)固定连接;

所述测试装置与模拟地层(12)固定连接。

2.根据权利要求1所述的模拟走滑断层破裂的装置,其特征在于,所述支撑装置包括:

支撑架(1)、上底板(2)和下底板(3);所述支撑架(1)设置于上底板(2)和下底板(3)之间,并分别与上底板(2)和下底板(3)固定连接。

3.根据权利要求1所述的模拟走滑断层破裂的装置,其特征在于,所述第一辅助装置包括:第一钢板垫(8)和第一橡胶垫(9);所述第二辅助装置包括:第二钢板垫(10)和第二橡胶垫(11);

所述第一反力墙(5)、主荷载千斤顶(17)、第一钢板垫(8)、第一橡胶垫(9)和模拟地层(12)的第一侧面依次固定连接;所述主荷载千斤顶(17)的底座与第一反力墙(5)固定连接,所述主荷载千斤顶(17)活塞杆的顶端与第一钢板垫(8)固定连接;所述第二反力墙(6)、补充荷载千斤顶(4)、第二钢板垫(10)、第二橡胶垫(11)和模拟地层(12)的第二侧面依次固定连接;所述补充荷载千斤顶(4)的底座与第二反力墙(6)固定连接,所述第二反力墙(6)活塞杆的顶端与第二钢板垫(10)固定连接。

4.根据权利要求2~3任一项所述的模拟走滑断层破裂的装置,其特征在于,所述反力钢架包括:第一反力钢架(14)、第二反力钢架(15)和第三反力钢架(16);

所述第一反力钢架(14)、第二反力钢架(15)和第三反力钢架(16)均包括:立板和顶板,所述顶板一端的一个侧面与立板一端的底面固定连接,构成倒L结构板,所述第一反力钢架(14)、第二反力钢架(15)和第三反力钢架(16)的顶板与模拟地层(12)的一个底面固定连接,所述第一反力钢架(14)、第二反力钢架(15)和第三反力钢架(16)的立板与模拟地层(12)的第四侧面固定连接,所述模拟地层(12)的上表面设置有凹糟(13),所述凹糟(13)位于第一反力钢架(14)、第二反力钢架(15)和第三反力钢架(16)的顶板的另一端与模拟地层(12)的底面衔接的边缘,并垂直延伸至模拟地层(12)的第一侧面和第三侧面,所述模拟地层(12)的另一个底面与上底板(2)固定连接,所述第三反力墙(7)设置于模拟地层(12)的第三侧面靠近顶板的一端。

5.根据权利要求4所述的模拟走滑断层破裂的装置,其特征在于,所述测试装置包括:

模拟电路、主处理器电路和供电电路;

所述模拟电路包括:5V输入端、电流源输入端和信号输出端;

所述主处理器电路包括:3.3V输入端和信号输入端;

所述供电电路包括:电流源输出端、5V输出端和3.3V输出端;

所述供电电路的电流源输出端与模拟电路的电流源输入端连接;所述供电电路的5V输出端与模拟电路的5V输入端连接;所述供电电路的3.3V输出端与主处理器电路的3.3V输入端连接;所述主处理器电路的信号输入端与模拟电路的信号输出端连接。

6.根据权利要求5所述的模拟走滑断层破裂的装置,其特征在于,所述供电电路包括:

4mA电流源、20~30V模拟供电模块、5V模拟供电模块、3.3V数字供电模块、锂电池、充电接口和电源控制模块;

所述电源控制模块的第一输入端与充电接口连接;所述电源控制模块的第二输入端与锂电池连接;所述电源控制模块的第一输出端与3.3V数字供电模块的输入端连接,所述

3.3V数字供电模块的输出端作为供电电路的3.3V输出端;所述电源控制模块的第二输出端与5V模拟供电模块的输入端连接,所述5V模拟供电模块的输出端作为供电电路的5V输出端;所述电源控制模块的第三输出端与20~30V模拟供电模块的输入端连接,所述20~30V模拟供电模块的输出端与4mA电流源的输入端连接,所述4mA电流源的输出端作为供电电路的电流源输出端。

7.根据权利要求5所述的模拟走滑断层破裂的装置,其特征在于,所述模拟电路包括:

传感器阵列、前置放大器、滤波器、第一双T型一次积分器、第二双T型一次积分器、开关模块和电压调整模块;

所述传感器阵列的供电输入端作为模拟电路的电流源输入端;所述传感器阵列的信号输出端与前置放大器的信号输入端连接;所述前置放大器的供电输入端分别与滤波器、第一双T型一次积分器、第二双T型一次积分器、开关模块和电压调整模块的供电输入端连接,并作为模拟电路的5V输入端;所述前置放大器的信号输出端与滤波器的信号输入端连接,所述滤波器的信号输出端分别与第一双T型一次积分器的信号输入端和开关模块的第一信号输入端连接;所述第一双T型一次积分器的信号输出端分别与第二双T型一次积分器的信号输入端和开关模块的第二信号输入端连接,所述第二双T型一次积分器的信号输出端与开关模块的第三信号输入端连接,所述开关模块的信号输出端与电压调整模块的信号输入端连接,所述电压调整模块的信号输出端作为模拟电路的信号输出端。

8.根据权利要求7所述的模拟走滑断层破裂的装置,其特征在于,所述传感器阵列包括:声发射传感器阵列和双向加速度传感器阵列;所述声发射传感器阵列固定安装在模拟地层(12)的凹糟(13)内;所述双向加速度传感器阵列固定在模拟地层(12)上,并分布于凹糟(13)两侧模拟地层(12)的表面上。

9.根据权利要求5所述的模拟走滑断层破裂的装置,其特征在于,所述主处理器电路包括:液晶、ARM处理器、FLASH存储器、按键模块、USB接口和时钟模块;

所述液晶、ARM处理器、FLASH存储器、按键模块和时钟模块的供电输入端共同作为主处理器电路的3.3V输入端;

所述ARM处理器的模数转换接口作为主处理器电路的信号输入端;

所述ARM处理器分别与液晶、FLASH存储器、按键模块、USB接口和时钟模块通信连接。