专利名称：构造变形过程中生长地层的实验材料添加装置的制作方法
专利说明
一、技术领域本实用新型涉及一种地质实验模拟装置，特别是涉及构造变形过程中生长地层的实验材料添加装置。该装置设有专门的盛料部件，由计算机控制伺服电机驱动行走机构，沿着轨道(直线单元)往复运动，均匀地将所需的模拟实验材料布洒在实验箱内，以变速运动的方式达到控制模拟沉积速率的目的。
二、技术背景在现有的地质构造变形模拟技术中，都是模拟成型地质岩层的构造变形过程，没有考虑在沉积作用的同时，发生构造变形的生长地层发育过程。最为接近的现有技术是，中国石油大学(北京)1991年建立的构造物理模拟实验室，采用手动铺洒的方式添加实验材料《盆地构造研究中的砂箱模拟实验方法，周建勋、漆家福和童亨茂，1999，地震出版社》。这种方式既不能保证实验材料的均匀添加，更不能反映和模拟沉积速率。近年来，国内外地质学家十分强调沉积过程与构造变形过程之间的相互关系，重视研究具有同沉积生长地层的构造变形过程，但是现有的构造变形模拟实验设备中都缺少能够控制沉积速率的模拟实验装置。
三
发明内容
1、发明目的本实用新型的目的是针对现有技术的不足，提供一种既方便实用又能定量控制沉积速率的构造变形过程中生长地层的实验材料添加装置，用于模拟不同速率的沉积过程。
2、技术方案为实现上述目的，本实用新型所述的构造变形过程中生长地层的实验材料添加装置包括位于实验箱上方的砂斗架和带有砂门的砂斗，砂斗架与实验箱的基座固定，在砂斗架上设有水平行走机构，砂斗安装在该水平行走机构上，水平行走装置由驱动机构驱动进行往复运动。通过计算机对行走机构的速度控制，来实现不同速率的沉积。
上述的驱动机构可以采用现有多种驱动机构，本实用新型提供的一种驱动机构由带有轨道的水平行走机构、伺服电机和减速器组成。
本实用新型的工作原理采用伺服电机驱动直线单元的移动平台，带动砂斗的移动，通过调节砂门的开启度，再在振动器的辅助下，利用计算机控制技术，控制水平行走机构的移动速度，达到控制落砂的速度。研究者可利用计算机设定不同的参数，满足不同实验的需要。其中计算机控制技术采用常规技术实现。
3、有益效果与现有技术相比，本实用新型的优点是能够即保证实验材料的均匀添加，又可以控制实验材料的沉积速率，其效果是可以定量控制沉积速率和模拟同构造变形过程中生长地层的沉积表现。同时该装置结构简单，使用方便。
四
图1是本实用新型的结构示意图。
图2是图1的侧视图。
图3是本实用新型的控制原理图。
五具体实施方式
如图所示，将不锈钢砂斗4用砂斗架2与水平行走机构6(直线单元1)连接，砂斗架2与实验箱1的基座5固定。砂斗4上设有显示地质实验材料表面变化的摄像装置8。水平行走机构6在驱动装置的控制下可连续匀速的往复运动，同时打开砂门3，并调节好适当的开度，将砂按要求布洒在实验箱内。砂斗移动速度在0.0001mm/s～191.92mm/s范围内可调，位移精度不低于0.0001mm，速度精度不低0.0001mm/s。为保证布撒的均匀性，砂斗4上安装有振动器7，在振动器7的帮助下，将实验材料均匀地布撒在实验箱1里。水平行走机构6在驱动机构和计算机的控制下，可方便的调整速度，以达到控制实验材料在实验箱中单位时间内的布洒厚度。
控制部分由两块美国产的Baldor运动控制卡控制，每块卡可独立地控制四个单元的运动。用Visual Basic，Visual C++等语言，可调用运动控制卡上的高级Mint语言功能。在专门编写的程序下可方便的控制运动状态，程序可在Windows98/Windows2000/Windows NT/Windows XP下运行，界面友好，使用方便。控制原理图见图3，包括伺服电机、运动控制工控电脑、显示设备、键盘、存储设备和输入设备，利用上述设备并采用常规技术即能实现上述控制技术。
权利要求1.一种构造变形过程中生长地层的实验材料添加装置，其特征在于该装置包括位于实验箱(1)上方的砂斗架(2)和带有砂门(3)的砂斗(4)，砂斗架(2)与实验箱(1)的基座(5)固定，在砂斗架(2)上设有水平行走机构(6)，砂斗(4)安装在该水平行走机构(6)上，水平行走机构(6)由驱动机构驱动进行往复运动。
2.根据权利要求1所述的构造变形过程中生长地层的实验材料添加装置，其特征在于在砂斗(4)上设有振动器(7)。
3.根据权利要求1所述的构造变形过程中生长地层的实验材料添加装置，其特征在于在砂斗(4)上设有显示地质表面变化的摄像装置(8)。
4.根据权利要求1所述的构造变形过程中生长地层的实验材料添加装置，其特征在于驱动机构由带有轨道的水平行走机构(6)、伺服电机(9)和减速器(10)组成。
专利摘要本实用新型公开了一种构造变形过程中生长地层的实验材料添加装置包括位于实验箱上方的砂斗架和带有砂门的砂斗，砂斗架与实验箱的基座固定，在砂斗架上设有水平行走机构，砂斗安装在该水平行走机构上，水平行走机构由驱动机构驱动进行往复运动。与现有技术相比，本实用新型的优点是能够既保证实验材料的均匀添加，又可以控制实验材料的沉积速率，其效果是可以定量控制沉积速率和模拟同构造变形过程中生长地层的沉积表现。同时该装置结构简单，使用方便。
文档编号G09B23/00GK2854736SQ20052013981
公开日2007年1月3日 申请日期2005年12月15日 优先权日2005年12月15日
发明者解国爱, 刘正, 贾东, 吴晓俊, 朱文斌, 张庆龙, 卢华复, 舒良树, 张岳桥, 杨振宇 申请人:南京大学