一种动态孔压信号发生方法与装置与流程

本发明涉及孔隙水压力技术领域，更具体的说，涉及一种动态孔压信号发生方法与装置。

背景技术：

孔隙水压计(简称孔压计)是岩土物理模型试验中观测超静孔隙水压力增长与消散的关键量测传感器，用于监测、判别场地和岩土构筑物等力学性态与稳定性。所谓孔隙水压力，又称孔隙压力或孔压，一般是指饱和土体孔隙介质中充满水时所具有的水压力，是大气压力之上的一种正压力，其能够判别岩土物理模型试验中场地和岩土构筑物等的力学性态与稳定性。

为保证孔隙水压计的稳定性和可靠性，通常需要对孔隙水压计的传感器性能进行测试与检定。目前主要采用静态孔压信号对孔隙水压计的传感器静态响应性能进行测试与检定。本申请的发明人经过研究后发现，在实际科研与工程应用中，学者与工程师们往往只关注于孔隙水压计的静态性能，而忽略动态性能响应，然而，不同品牌、不同型号传感器通常其静态性能响应差异较小，而国内外不同品牌孔隙水压计动态性能却存在显著差异，这意味着现场地震实测和岩土物理模型试验中液化孔压记录可能与真实存在偏差，基于这些数据建立的现有孔压本构理论与增长形式认识甚至存在根本性的错误。该研究发现为土体液化失效机制的孔压增长模型至今难以得到统一认识，找到了真正原因。大量工程灾害实例与物理试验证明，地基、边坡、堤坝、挡土墙等岩土结构物的破坏过程与孔隙水压动态增长规律及形式关系紧密，然而，不同孔隙水压计动态测试结果差异阻碍了这些岩土结构物失效机理研究的发展，导致认识无法统一。

但是，现有技术中只有静态孔压信号加载装置，并没有动态孔压信号发生装置。因此，如何提供一种动态孔压信号发生方法与装置成为了本领域技术人员亟需解决的技术问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明公开一种动态孔压信号发生方法与装置，以实现动态孔压信号的生成，实现对孔隙水压计传感器动态响应性能的测试与检定，并为深入认识孔压本构模型与液化机制提供可能。

一种动态孔压信号发生装置，包括：

供气模块，所述供气模块用于产生恒定压力的第一气压源和第二气压源，并通过第一输出端输出所述第一气压源，通过第二输出端输出所述第二气压源，其中，所述第一气压源和所述第二气压源的压力值不同；

上位机，具有第一信号控制端和第二信号控制端，所述第一信号控制端用于输出第一开启信号，所述第一开启信号包括：阀门开启总时间、控制阀单位时间内的开口大小、阀门灵敏度和电机变速时间，所述第二信号控制端用于输出第二开启信号，所述第二开启信号包括：控制阀的换向频率、控制阀单位时间内的开口大小和电磁灵敏度；

第一控制阀，所述第一控制阀的输入端分别与所述第一输出端和所述第一信号控制端连接，用于根据所述第一输出端输出的所述第一气压源和所述第一信号控制端输出的所述第一开启信号，生成双曲线型增长可调频气压信号；

第二控制阀，所述第二控制阀的输入端分别与所述第二输出端和所述第二信号控制端连接，用于根据所述第二输出端输出的所述第二气压源和所述第二信号控制端输出的所述第二开启信号，生成正弦式可调频气压信号；

快插式三通管接头，所述快插式三通管接头的第一输入端连接所述第一控制阀的输出端，所述快插式三通管接头的第二输入端连接所述第二控制阀的输出端，所述快插式三通管接头用于对所述第一控制阀输出的所述双曲线型增长可调频气压信号和所述第二控制阀输出的所述正弦式可调频气压信号进行叠加，得到动态孔压信号，并输出。

优选的，还包括：

测压装置，所述测压装置的输入端与所述快插式三通管接头的输出端连接，用于采集所述快插式三通管接头输出的所述动态孔压信号；

数据采集设备，所述数据采集设备分别与所述测压装置和所述上位机连接，所述数据采集设备用于对所述测压装置输出的所述动态孔压信号进行滤波和放大，得到所述动态孔压信号的放大信号，并将所述放大信号输出至所述上位机进行显示。

优选的，所述上位机还用于将所述动态孔压信号的放大信号和预存储的标准动态孔压放大信号进行比对，并根据比对结果，相应调整所述第一开启信号和/或所述第二开启信号，以使所述快插式三通管接头再次叠加得到的动态孔压信号，经所述数据采集设备滤波和放大处理后，与所述标准动态孔压放大信号的比对结果在误差允许范围内。

优选的，所述供气模块包括：

高压气源；

第一调压阀，所述第一调压阀分别与所述高压气源和所述第一控制阀连接，所述第一调压阀用于在所述高压气源的开关阀门开启后，根据所述高压气源输出的气压生成所述第一气压源，并将所述第一气压源输出至所述第一控制阀；

第二调压阀，所述第二调压阀分别与所述高压气源和所述第二控制阀连接，所述第二调压阀用于在所述高压气源的开关阀门开启后，根据所述高压气源输出的气压生成所述第二气压源，并将所述第二气压源输出至所述第二控制阀。

优选的，所述上位机的所述第一信号控制端和所述第一控制阀通过第一a/d转换器连接，所述上位机的所述第二信号控制端和所述第二控制阀通过第二a/d转换器连接。

优选的，所述第一气压源为300kpa～700kpa范围内的气压源。

优选的，所述第二气压源为50kpa～150kpa范围内的气压源。

一种动态孔压信号发生方法，应用于上述所述的动态孔压信号发生装置，所述方法包括：

第一控制阀接收供气模块产生并通过第一输出端输出的恒定压力的第一气压源，以及上位机通过第一信号控制端输出的第一开启信号，所述第一开启信号包括：阀门开启总时间、控制阀单位时间内的开口大小、阀门灵敏度和电机变速时间；

所述第一控制阀根据所述第一气压源和所述第一开启信号，生成双曲线型增长可调频气压信号；

第二控制阀接收所述供气模块产生并通过第二输出端输出的恒定压力的第二气压源，以及所述上位机通过第二信号控制端输出的第二开启信号，所述第二开启信号包括：控制阀的换向频率、控制阀单位时间内的开口大小和电磁灵敏度，其中，所述第一气压源和所述第二气压源的压力值不同；

所述第二控制阀根据所述第二气压源和所述第二开启信号，生成正弦式可调频气压信号；

所述快插式三通管接头对所述第一控制阀输出的所述双曲线型增长可调频气压信号和所述第二控制阀输出的所述正弦式可调频气压信号进行叠加，得到动态孔压信号。

优选的，当所述动态孔压信号发生装置还包括：测压装置和数据采集设备时，所述方法还包括：

所述测压装置采集所述快插式三通管接头输出的所述动态孔压信号；

所述数据采集设备对所述测压装置输出的所述动态孔压信号进行滤波和放大，得到所述动态孔压信号的放大信号，并将所述放大信号输出至所述上位机进行显示。

优选的，所述方法还包括：

所述上位机将所述动态孔压信号的放大信号和预存储的标准动态孔压放大信号进行比对，并根据比对结果，相应调整所述第一开启信号和/或所述第二开启信号，以使所述快插式三通管接头再次叠加得到的动态孔压信号，经所述数据采集设备滤波和放大处理后，与所述标准动态孔压放大信号的比对结果在误差允许范围内。

从上述的技术方案可知，本发明公开了一种动态孔压信号发生装置，包括：供气模块、上位机、第一控制阀、第二控制阀和快插式三通管接头，第一控制阀根据供气模块产生的第一气压源和上位机输出的第一开启信号生成双曲线型增长可调频气压信号，第二控制阀根据供气模块产生的第二气压源和上位机输出的第二开启信号生成正弦式可调频气压信号，快插式三通管接头通过将双曲线型增长可调频气压信号和正弦式可调频气压信号进行叠加，得到动态孔压信号。因此，本发明公开的动态孔压信号发生装置实现了动态孔压信号的生成，填补了现有方案中无法生成动态孔压信号的空白，从而实现了对孔隙水压计传感器动态响应性能的测试与检定，并为深入认识孔压本构模型与液化机制提供可能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据公开的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例公开的一种动态孔压信号发生装置的结构示意图；

图2为本发明实施例公开的一种动态孔压信号的曲线图；

图3为本发明实施例公开的另一种动态孔压信号发生装置的结构示意图；

图4为本发明实施例公开的一种动态孔压信号发生装置的实物连接图；

图5为本发明实施例公开的一种动态孔压信号发生方法的流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例公开了一种动态孔压信号发生方法与装置，以实现动态孔压信号的生成，实现对孔隙水压计传感器动态响应性能的测试与检定，并为深入认识孔压本构模型与液化机制提供可能。

参见图1，本发明一实施例公开的一种动态孔压信号发生装置的结构示意图，该装置包括：供气模块11、上位机12、第一控制阀13、第二控制阀14和快插式三通管接头15；

其中：

供气模块11用于产生恒定压力的第一气压源和第二气压源，并通过第一输出端输出第一气压源，通过第二输出端输出第二气压源，其中，第一气压源和第二气压源的压力值不同。

在实际应用中，供气模块11可选用气体，如氮气或其他不溶于水的气体作为压力介质，实现动态压力负载控制与传递，替代以往采用水作为压力介质且仅能实现静态压力控制与标定。

压力源可采用气压瓶、压力罐、高压气泵等装置，为动态孔压信号的发生提供能源。

具体的，在实际应用中，参见图1，供气模块11具体可以包括：高压气源111、第一调压阀112和第二调压阀113；

第一调压阀112分别与高压气源111和第一控制阀13连接，第一调压阀112用于在高压气源111的开关阀门开启后，根据高压气源111输出的气压生成第一气压源，并将第一气压源输出至第一控制阀13。

在实际应用中，可以通过设置第一调压阀112的调压参数，控制第一调压阀112输出的第一气压源的压力值。

具体的，将高压气源111的开关阀门开启后，高压气源111内的气体流入第一调压阀112，通过将第一调压阀112的调压参数设置为某一恒定压力，如500kpa，第一调压阀112即可根据高压气源111输出的气压生成压力值为恒定值500kpa的第一气压源，并将该压力值为500kpa的第一气压源输出至第一控制阀13，为第一控制阀13提供一个恒定压力为500kpa的气压源。

第二调压阀113分别与高压气源111和第二控制阀14连接，第二调压阀113用于在高压气源111的开关阀门开启后，根据高压气源111输出的气压生成第二气压源，并将第二气压源输出至第二控制阀14。

在实际应用中，同样可以通过设置第二调压阀113的调压参数，控制第二调压阀113输出的第二气压源的压力值。

具体的，将高压气源111的开关阀门开启后，高压气源111内的气体流入第二调压阀113，通过将第二调压阀113的调压参数设置为某一恒定压力，如100kpa，第二调压阀113即可根据高压气源111输出的气压生成压力值为恒定值100kpa的第二气压源，并将该压力值为100kpa的第二气压源输出至第二控制阀14，为第二控制阀14提供一个恒定压力为100kpa的气压源。

基于上述论述可知，本实施例中，第一调压阀112的输出端作为供气模块11的第一输出端，用于输出第一气压源，第二调压阀113的输出端作为供气模块11的第二输出端，用于输出第二气压源。

需要说明的是，第一调压阀112和第二调压阀113的调压参数的设定具体依据实际所需的气压源的压力值而定，本发明在此不做限定。

其中，供气模块11包括但不限于图1中所示出的组成。

上位机12，具有第一信号控制端和第二信号控制端，所述第一信号控制端用于输出第一开启信号，所述第一开启信号包括：阀门开启总时间、控制阀单位时间内的开口大小、阀门灵敏度和电机变速时间，所述第二信号控制端用于输出第二开启信号，所述第二开启信号包括：控制阀的换向频率、控制阀单位时间内的开口大小和电磁灵敏度；

第一控制阀13的输入端分别与供气模块11的第一输出端，也即第一调压阀112的输出端，以及上位机12的第一信号控制端连接，第一控制阀13用于根据供气模块11通过第一输出端输出的第一气压源和上位机12通过第一信号控制端输出的第一开启信号，生成双曲线型增长可调频气压信号。

需要说明的是，在第一控制阀13接收到上位机12输出的第一开启信号之前，第一控制阀13一直处于全关状态，第一调压阀112输出至第一控制阀13的第一气压源并未通过第一控制阀13。

当第一控制阀13接收到上位机12输出的第一开启信号之后，第一控制阀13根据第一开启信号中携带的阀门开启总时间、控制阀单位时间内的开口大小、阀门灵敏度和电机变速时间，逐渐打开开口，这时，通过第一控制阀13的第一气压源的压力值随着开口的增大而逐渐增大，当第一控制阀13完全开启时，通过第一控制阀13的第一气压源的压力为第一调压阀112预先设定的恒定压力值，如500kpa，在第一控制阀13的开口逐渐开启的期间，通过第一控制阀13的第一气压源会形成双曲线型增长可调频气压信号。

其中，第一气压源优选压力值为300kpa～700kpa范围内的气压源，优选500kpa的气压源。

第二控制阀14的输入端分别与供气模块11的第二输出端，也即第二调压阀113的输出端，以及上位机12的第二信号控制端连接，第二控制阀14用于根据供气模块11通过第二输出端输出的第二气压源和上位机12通过第二信号控制端输出的第二开启信号，生成正弦式可调频气压信号。

需要说明的是，在第二控制阀14接收到上位机12输出的第二开启信号之前，第二控制阀14一直处于全关状态，第二调压阀113输出至第二控制阀14的第二气压源并未通过第二控制阀14。

当第二控制阀14接收到上位机12输出的第二开启信号之后，第二控制阀14根据第二开启信号中携带的控制阀的换向频率、控制阀单位时间内的开口大小和电磁灵敏度，快速打开开口，这时，通过第二控制阀14的第二气压源的压力随着开口的增大而快速增大，当第二控制阀14完全开启时，通过第二控制阀14的第二气压源的压力为第二调压阀113预先设定的恒定压力值，如100kpa；然后，第二控制阀14以相同的电磁灵敏度和开口大小，快速关闭开口，这时，通过第二控制阀14的第二气压源的压力随着开口的减小而快速减小，当第二控制阀14完全关闭时，通过第二控制阀14的第二气压源的压力值为0。第二控制阀14的开口如此周期性的打开和关闭，从而通过第二控制阀14的第二气压源形成正弦式可调频气压信号。

较优的，第二气压源为50kpa～150kpa范围内的气压源，优选压力值为100kpa的气压源。

快插式三通管接头15的第一输入端连接所述第一控制阀13的输出端，所述快插式三通管接头15的第二输入端连接所述第二控制阀14的输出端，快插式三通管接头15用于对第一控制阀13输出的所述双曲线型增长可调频气压信号和第二控制阀14输出的所述正弦式可调频气压信号进行叠加，得到动态孔压信号，并输出。

为方便理解，参见图2，本发明一实施例公开的一种动态孔压信号的曲线图，图2所示曲线中，纵坐标为压力值，单位kpa，横坐标为时间，单位s，其中，第一控制阀13的阀门开启时间为5s；

从0时刻开始，第一控制阀13开始输出双曲线型增长可调频气压信号，同时第二控制阀14开始输出正弦式可调频气压信号，在0～5s期间，第一控制阀13的开口逐渐增大，其输出的第一气压源的压力值也逐渐增大，在此期间，第二控制阀14不断输出正弦式可调频气压信号，因此，在0～5s期间，由第一控制阀13输出的双曲线型增长可调频气压信号和第二控制阀14输出的正弦式可调频气压信号叠加得到的动态孔压信号成增长趋势。

当第一控制阀13在5s时刻完全开启后，第一控制阀13输出的第一气压源的压力值保持500kpa不变，第二控制阀14输出的正弦式可调频气压信号一直保持不变，因此，在5s之后，由第一控制阀13输出的双曲线型增长可调频气压信号和第二控制阀14输出的正弦式可调频气压信号叠加得到的信号为正弦波信号。

基于上述论述可知，本发明中压力信号荷载以气体介质为载体，替代现有技术以水作为载体。

压力信号生成方式采用以静态气压与动态气压相叠加的方法，静态气压的产生时间、气压值等和动态气压频率、气压值均可调。

其中，本发明合成的动态压力荷载增长形式与实际地震液化孔压增长形式相近，从而为孔隙水压计的动态检定和孔压液化增长机制研究提供荷载基础条件，同时还为液化孔压增长本构模型及触发条件的研究提供依据。

综上可知，本发明公开的动态孔压信号发生装置包括：供气模块11、上位机12、第一控制阀13、第二控制阀14和快插式三通管接头15，第一控制阀13根据供气模块11产生的第一气压源和上位机12输出的第一开启信号生成双曲线型增长可调频气压信号，第二控制阀14根据供气模块11产生的第二气压源和上位机12输出的第二开启信号生成正弦式可调频气压信号，快插式三通管接头15通过将双曲线型增长可调频气压信号和正弦式可调频气压信号进行叠加，得到动态孔压信号。因此，本发明公开的动态孔压信号发生装置不仅实现了动态孔压信号的生成，填补了我国国内现有方案无法生成动态孔压信号的空白，从而实现了对孔隙水压计的传感器动态响应性能的测试，为孔隙水压计的动态检定和孔压液化增长机制研究提供荷载基础条件，并为深入认识孔压本构模型与液化机制提供可能。

可以理解的是，上述实施例中生成的动态孔压信号，避免不了会出现一些失真波或是不太符合在对孔隙水压计进行传感器动态响应性能测试时，对动态孔压信号的需求，因此，在实际应用中，可能还需要对上述实施例中生成的动态孔压信号进行一些调整。

为进一步优化上述实施例，参见图3，本发明一实施例公开的一种动态孔压信号发生装置的结构示意图，在图1所示实施例的基础上，该装置还包括：

测压装置16，测压装置16的输入端与快插式三通管接头15的输出端连接，用于采集快插式三通管接头15输出的动态孔压信号；

其中，测压装置16可选用气压传感器。

数据采集设备17，数据采集设备17分别与测压装置16和上位机12连接，数据采集设备17用于对测压装置16输出的动态孔压信号进行滤波和放大，得到动态孔压信号的放大信号，并将动态孔压信号的放大信号输出至上位机12进行显示。

在实际应用中，当上位机对生成的动态孔压信号进行显示后，相关人员就可以根据动态孔压信号的相关信息，通过labview软件分析动态孔压的信号成分，如幅频成分，相频成分，分析与标准动态孔压放大信号之间的差异。

其中，为方便理解图3所示动态孔压信号发生装置的连接结果，如图4所示，本发明还提供了一种动态孔压信号发生装置的实物连接图。

为进一步保证得到的动态孔压信号符合对孔隙水压计进行传感器动态响应性能的测试需求，本实施例中，上位机12还用于：

将动态孔压信号的放大信号和预存储的标准动态孔压信号的放大信号进行比对，并根据比对结果，相应调整所述第一开启信号和/或所述第二开启信号，以使快插式三通管接头15再次叠加得到的动态孔压信号，经数据采集设备17滤波和放大处理后，与标准动态孔压信号的放大信号的比对结果在误差允许范围内。

具体的，当数据采集设备17对动态孔压信号进行滤波和放大后，数据采集设备17会将最终得到的动态孔压信号的放大信号输出至上位机12。上位机12内预先存储有labview控制与分析程序和标准动态孔压信号，在实际应用中，标准动态孔压放大信号是在动态孔压信号发生装置处于工作性能最好的状态下，也就是所产生的气压信号在没有任何损失的情况下，通过计算而得来的一个标准的动态孔压放大信号。上位机12通过将动态孔压信号的放大信号和预存储的标准动态孔压放大信号进行比对，确定两个动态孔压信号之间的偏差，并根据该偏差，利用labview控制与分析程序，调整第一开启信号和/或第二开启信号中携带的信息，从而调整第一控制阀13输出的双曲线型增长可调频气压信号和/或第二控制阀14输出的正弦式可调频气压信号，进而调整快插式三通管接头15再次叠加得到的动态孔压信号，使快插式三通管接头15输出的动态孔压信号经数据采集设备17滤波和放大处理后，与标准动态孔压放大信号的比对结果在误差允许范围内。

需要说明的一点是，上述实施例中，上位机12的第一信号控制端和第一控制阀通13过第一a/d转换器连接，第一a/d转换器(图1和图3中均未示出)用于将上位机12输出的第一开启信号进行模数转换后，输出至第一控制阀通13；上位机12的所述第二信号控制端和第二控制阀14通过第二a/d转换器(图1和图3中均未示出)连接，第二a/d转换器用于将上位机12输出的第二开启信号进行模数转换后，输出至第二控制阀14。

与上述装置实施例相对应，本发明还公开了一种动态孔压信号发生方法。

参见图5，本发明一实施例公开的一种动态孔压信号发生方法的流程图，该方法应用于上述动态孔压信号发生装置，该方法包括：

步骤s501、第一控制阀13接收供气模块11产生并通过第一输出端输出的恒定压力的第一气压源，以及上位机12通过第一信号控制端输出的第一开启信号；

其中，所述第一开启信号包括：阀门开启总时间、控制阀单位时间内的开口大小、阀门灵敏度和电机变速时间。

在实际应用中，供气模块11可选用气体，如氮气或其他不溶于水的气体作为压力介质，实现动态压力负载控制与传递，替代以往采用水作为压力介质且仅能实现静态压力控制与标定。

压力源可采用气压瓶、压力罐、高压气泵等装置，为动态孔压信号的发生提供能源。

其中，供气模块11的具体组成以及各组成部分的工作原理，可参见装置实施例对应部分，此处不再赘述。

步骤s502、第一控制阀13根据第一气压源和第一开启信号，生成双曲线型增长可调频气压信号；

其中，第一控制阀13根据第一气压源和第一开启信号，生成双曲线型增长可调频气压信号的具体过程，可参见装置实施例对应部分，此处不再赘述。

步骤s503、第二控制阀14接收供气模块11产生并通过第二输出端输出的恒定压力的第二气压源，以及上位机12通过第二信号控制端输出的第二开启信号；

其中，第二开启信号包括：控制阀的换向频率、控制阀单位时间内的开口大小和电磁灵敏度，

第一气压源和第二气压源的压力值不同，第一气压源优选压力值为300kpa～700kpa范围内的气压源，优选500kpa的气压源，第二气压源优选压力值为50kpa～150kpa范围内的气压源，优选100kpa的气压源。

步骤s504、第二控制阀14根据第二气压源和第二开启信号，生成正弦式可调频气压信号；

其中，第二控制阀14根据第二气压源和第二开启信号，生成正弦式可调频气压信号的具体过程请参见装置实施例对应部分此处不再赘述。

需要说明的是，步骤s501～s502，以及步骤s503～s504分别用于生成双曲线型增长可调频气压信号和正弦式可调频气压信号，两个信号生成过程互不影响，在实际执行过程中，没有先后顺序，可以依据实际需要而定。

步骤s505、快插式三通管接头15对第一控制阀输出的双曲线型增长可调频气压信号和第二控制阀输出的正弦式可调频气压信号进行叠加，得到动态孔压信号。

其中，叠加得到的动态孔压信号曲线表现形式，可参见图2所示曲线图。

基于上述论述可知，本发明中压力信号荷载以气体介质为载体，替代现有技术以水作为载体。

压力信号生成方式采用以静态气压与动态气压相叠加的方法，静态气压的产生时间、气压值等和动态气压频率、气压值均可调。

其中，本发明合成的动态压力荷载增长形式与实际地震液化孔压增长形式相近，从而为孔隙水压计的动态检定和孔压液化增长机制研究提供荷载基础条件，同时还为液化孔压增长本构模型及触发条件的研究提供依据。

综上可知，本发明公开的动态孔压信号发生装置包括：供气模块11、上位机12、第一控制阀13、第二控制阀14和快插式三通管接头15，第一控制阀13根据供气模块11产生的第一气压源和上位机12输出的第一开启信号生成双曲线型增长可调频气压信号，第二控制阀14根据供气模块11产生的第二气压源和上位机12输出的第二开启信号生成正弦式可调频气压信号，快插式三通管接头15通过将双曲线型增长可调频气压信号和正弦式可调频气压信号进行叠加，得到动态孔压信号。因此，本发明公开的动态孔压信号发生装置不仅实现了动态孔压信号的生成，填补了我国国内现有方案无法生成动态孔压信号的空白，从而实现了对孔隙水压计的传感器动态响应性能的测试，为孔隙水压计的动态检定和孔压液化增长机制研究提供荷载基础条件，并为深入认识孔压本构模型与液化机制提供可能。

可以理解的是，上述实施例中生成的动态孔压信号，避免不了会出现一些失真波或是不太符合在对孔隙水压计进行传感器动态响应性能测试时，对动态孔压信号的需求，因此，在实际应用中，可能还需要对上述实施例中生成的动态孔压信号进行一些调整。

因此，为进一步优化上述实施例，如图3和图4所示，当动态孔压信号发生装置还包括：测压装置16和数据采集设备17时，动态孔压信号发生方法还包括：

测压装置16采集快插式三通管接头15输出的所述动态孔压信号；

数据采集设备17对测压装置16输出的动态孔压信号进行滤波和放大，得到动态孔压信号的放大信号，并将所述放大信号输出至所述上位机12进行显示。

在实际应用中，当上位机对生成的动态孔压信号进行显示后，相关人员就可以根据动态孔压信号的相关信息，通过labview软件分析动态孔压的信号成分，如幅频成分，相频成分，分析与标准动态孔压放大信号之间的差异。

为进一步保证得到的动态孔压信号符合对孔隙水压计进行传感器动态响应性能的测试需求，动态孔压信号发生方法还包括：

上位机12将所述动态孔压信号的放大信号和预存储的标准动态孔压放大信号进行比对，并根据比对结果，相应调整所述第一开启信号和/或所述第二开启信号，以使快插式三通管接头15再次叠加得到的动态孔压信号，经所述数据采集设备滤波和放大处理后，与所述标准动态孔压放大信号的比对结果在误差允许范围内。

具体的，当数据采集设备17对动态孔压信号进行滤波和放大后，数据采集设备17会将最终得到的动态孔压信号的放大信号输出至上位机12。上位机12内预先存储有labview控制与分析程序和标准动态孔压信号，在实际应用中，标准动态孔压放大信号是在动态孔压信号发生装置处于工作性能最好的状态下，也就是所产生的气压信号在没有任何损失的情况下，通过计算而得来的一个标准的动态孔压放大信号。上位机12通过将动态孔压信号的放大信号和预存储的标准动态孔压放大信号进行比对，确定两个动态孔压信号之间的偏差，并根据该偏差，利用labview控制与分析程序，调整第一开启信号和/或第二开启信号中携带的信息，从而调整第一控制阀13输出的双曲线型增长可调频气压信号和/或第二控制阀14输出的正弦式可调频气压信号，进而调整快插式三通管接头15再次叠加得到的动态孔压信号，使快插式三通管接头15输出的动态孔压信号经数据采集设备17滤波和放大处理后，与标准动态孔压放大信号的比对结果在误差允许范围内。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。