便携式超磁致伸缩震源装置的制作方法

文档序号:5850213阅读:452来源:国知局
专利名称:便携式超磁致伸缩震源装置的制作方法
技术领域
本实用新型涉及工程检测仪器领域,更具体涉及一种便携式超磁致伸縮震源装
置,适用于输出瞬时机械冲击脉冲,为锚杆检测仪、声波检测仪等工程提供应力波、超声波震源。
背景技术
超磁致伸縮材料(Giant Magnetostrictive Material,G匪)是利用稀土元素的磁
致伸縮效应与金属形成化合物制成的一种新型敏感材料,具有电磁能与机械能或声能相互
转换功能。稀土超磁致伸縮材料具有应变大、推力大、机电耦合系数高、能量转换效率高、稳
定性好、可靠性高的特点,可用于超精密加工、机器人、减振降噪、微机电系统、微控制系统、
线性马达、燃油喷射系统、微型泵、水声换能器、电声换能器(声频和超声换能器)等领域。 在工程检测领域,超磁致伸縮材料常应用于制备检测设备的信号发生装置。例如,
采用应力波反射法来检测锚杆质量时,需提供弹性应力波信号。弹性应力波沿锚杆传播并
向锚杆周围辐射能量,当锚杆周围或底端介质发生变化时,例如砂浆不饱满或空浆等,将产
生反射信号。检测设备的接收检波装置(传感器)检测到弹性波传播和反射回波信号。反
射信号的能量强度和到达时间取决于锚杆周围或端部的灌浆状况。通过对检测到的信号波
形进行处理和分析,可以确定锚杆长度以及灌桨的整体质量。 又如,采用声波法检测混凝土质量时,需由发射换能器提供一定频率的声波信号,该声波在混凝土介质中传播,由接收换能器在另一点接收。检测设备沿某方向以一定的间距布置发射测点和接收测点,逐点发射并接收声波。由于声波遇到混凝土介质缺陷会产生反射、透射、绕射,通过对接收弹性波的声学参数和波形特征进行处理和分析,便可确定桩身混凝土缺陷的性质、位置、范围,从而推断桩身混凝土的连续性、完整性和均匀性状况。[0005] 上述锚杆检测用弹性应力波震源及混凝土检测用声波震源均可采用超磁致伸縮材料制备,通过改变超磁致伸縮材料周围磁场使超磁致伸縮材料的几何尺寸发生变化(发生应变),从而输出机械振动形成激震震源。 超磁致伸縮材料周围的磁场通常采用通电线圈电磁感应产生。沿超磁致伸縮材料的应变方向缠绕数匝线圈,由控制电路控制线圈的通电电流。根据麦克斯韦电磁场理论,通过控制通电线圈中的电流的大小、方向,使电流发生变化,将产生变化的磁场。通过控制电路控制超磁致伸縮材料在变化的磁场中发生伸縮应变, 一次应变可提供应力波震源, 一定频率的振荡应变可形成声波震源。 现有技术的超磁致伸縮震源装置通常由冲击输出杆、控制电路、供电模块三部分组成,如专利号ZL 200620099590.9《一种超磁致伸縮驱动装置》、专利号95119676. 6《激
振器装置》涉及的超磁致伸縮震源装置。例如,当将该超磁致伸縮震源装置应用于锚杆检测仪时,该震源装置需提供一次强有力的激震以产生弹性应力波。 本领域普通技术人员可以理解,超磁致伸縮材料发生应变的速度与其周围的磁场强度变化的速度成正比,而超磁致伸縮材料周围的磁场强度与沿其应变方向缠绕的通电线圈的通电电流成正比,因而若要使超磁致伸縮震源装置激发出强有力的激震,则必须使超磁致伸縮材料上缠绕的通电线圈的电流发生较大的变化率。而现有技术的锚杆检测仪的超磁致伸縮震源装置通常采用350V左右高压瞬间放电的方式提供瞬变电流,从而激励超磁致伸縮材料发生瞬间应变。然而,现有技术存在一定缺陷。 首先,由于现有技术的超磁致伸縮震源装置充电高压有限(仅有350V左右)、放电
时间有限(受控制电路制约),致使提供给通电线圈的电流变化率受限。 其次,由于现有技术的超磁致伸縮震源装置放电时间受限,而又需使通电线圈的
电流有一定的变化率,则必须在有限的放电时间内提供较大的电流,因而每次伸縮应变需
要的能量较大,因此需提供大容量的充电电池及高压电容,由于电池体积较大,供电模块通
常必须与冲击输出杆及控制电路分开。同时,由于采用了大容量、耐高压的电解电容,而这
些电容通常体积较大,因此导致现有技术的锚杆检测仪震源装置体积较大。 此外,由于超磁致伸縮震源装置输出的瞬时机械冲击脉冲的力度与其冲击输出杆
质量和加速度成正比,在现有技术中,冲击输出杆后部通常配备有例如实心钢等较大密度
的材料制成的一定质量的配重块,以保证超磁致伸縮震源装置输出的瞬时机械冲击脉冲的
力度。 一方面,金属配重块增加了超磁致伸縮震源装置的制作成本;另一方面,冲击输出杆
的空间有限,配备了实心配重块后便没有多余空间安装控制电路,因此现有技术的冲击输
出杆与控制电路通常也分开,通过电缆线与控制电路相连。连接超磁致伸縮震源装置冲击
输出杆、控制电路、供电模块三部分的操作控制电缆长而重,操作劳动强度大,且操作起来
也较为不便。 另外,现有技术的震源装置的冲击输出杆与超磁致伸縮材料之间通常通过二次螺纹连接,且某些现有技术的震源装置的冲击输出杆与引导护头固定为一个整体,使得震源装置输出的瞬时机械脉冲能量部分耗散至连接处及引导护头,由于惯性,导致输出机械脉冲的脉冲宽度变大,不利于产生冲击效应。 综上所述,现有技术的锚杆检测仪用超磁致伸縮震源装置的充电高压、放电时间有限,冲击输出杆、控制电路、供电模块三部分由于其配有配重块及大容量的充电电池及高压电容必须分开设计,其二次螺纹连接及引导护头使输出机械脉冲能量耗散,这些不利之处都需进行改进。

发明内容本实用新型的目的是在于提供了一种便携式超磁致伸縮震源装置,将冲击输出杆、控制电路、电池三者集成在一个装置中,并采用新型控制电路,不仅提高了装置的便携性,而且提高了用于产生磁场的通电线圈中的电流变化速率,增强了震源激震力度和输出冲击脉冲信号质量,提高了检测工作效率,便于现场操作和使用。[0015] 为了实现上述目的,本实用新型采用以下技术措施 本实用新型的一种便携式超磁致伸縮震源装置,该震源装置包括冲击输出杆(可由金属材料制备,本领域的普通技术人员不付出任何创造性劳动均可制备)、导引护头(可由金属材料制备,本领域的普通技术人员不付出任何创造性劳动均可制备)、预压应力调节压板(可由金属材料制备,本领域的普通技术人员不付出任何创造性劳动均可制备)、超磁致伸縮材料棒(G匪棒,可由超磁致伸縮材料如Terfenol-D制备)、驱动线圈(由2mm漆包
4线绕制)、外壳(可由金属材料制备)、冲击控制电路(本实用新型独创)、供电模块(本领域普通技术人员均可根据现有技术利用常用电子元件制备)、后盖(可由金属材料制备),以及带指示灯操作按钮(武汉华和机电技术有限公司的WH-09型按钮),其特征在于,所述本实用新型独创的便携式冲击控制电路和供电模块一体化装配在震源装置的外壳内,便于现场测试操作。其中冲击输出杆、导引护头、外壳、后盖均可由金属材料制备,本领域普通技术人员均可根据附图及下文具体实施方式
利用常用电子元件制备。G匪棒可由铁与稀土金属铽、镝的合金Tb-Dy-Fe铽镝铁磁致伸縮合金材料(如Terfenol-D)制成,例如北京钢铁研究总院研发生产的G匪棒。其中本实用新型独创的便携式冲击控制电路及供电模块的结构将在以下详细描述。 本实用新型的超磁致伸縮震源装置为直动型超磁致伸縮震源,其中的GMM棒沿外壳的轴向发生的应变比沿外壳的径向发生的应变大得多。因此,当G匪棒受变化的磁场激发发生应变后,便会推动与之接触的冲击输出杆沿导引护头轴向伸縮移动。[0018] 其特征在于,所述的导引护头依次与外壳、后盖连接,冲击控制电路冲击控制电路置于外壳腔体中部,与驱动线圈及供电模块相连,冲击控制电路和供电模块一体化装在震源装置的外壳内,便于现场测试操作,冲击输出杆依次与导引护头、外壳、后盖连接。冲击输出杆通过导引护头固定,可沿导引护头在外壳的轴向自由往复移动。导引护头为锥形圆台结构,导引护头的底面连接在外壳的一端,导引护头的顶面开有与冲击输出杆外径大小相同的孔,冲击输出杆便可在导引护头的顶面孔内沿外壳轴向往复移动。所述的预压应力调节压板包括螺旋丝口及配套螺母,所述超磁致伸縮棒与所述冲击输出杆通过所述螺旋丝口连接,旋转所述螺母可调整所述预压应力调节压板产生的预压应力大小,所述冲击输出杆直接由所述GMM棒驱动。插座为多用插座,与外壳内的供电模块连接,充满电使用时插座接插带指示灯的操作按钮,使用完毕后充电时接插充电器。当插座接插所述带指示灯的操作按钮时,所述操作按钮与供电模块连接,用于显示冲击控制电路的充电能量准备就绪情况,当充电能量满足激励要求,指示灯亮,此时按下操作按钮即可产生一次机械脉冲输出。[0019] 本实用新型的超磁致伸縮震源装置外壳腔体内部包括超磁致伸縮棒(G匪棒)、驱动线圈、预压应力调节压板、控制电路以及供电模块。其中G匪棒、驱动线圈、预压应力调节压板置于装置外壳腔体前端,与冲击输出杆相连的G匪棒置于腔体前端正中心位置,其外径被驱动线圈同轴缠绕包围,使G匪棒位于驱动线圈的中央。超磁致伸縮棒与冲击控制电路置于腔体中部,而与驱动线圈及冲击控制电路连接的供电模块置于腔体后端。超磁致伸縮震源装置的腔体前端、腔体中部及腔体后端通过外壳内壁的固定卡槽相互隔开,以保持其结构稳定。 冲击输出杆与超磁致伸縮棒保持连接,并被预压应力调节压板卡住压紧。预压应力调节压板采用碟簧,所述的预压应力调节压板与超磁致伸縮棒相连。预压应力调节压板可由碟簧弹簧和螺母组合构成,旋转螺母即可调整预压应力的大小。驱动线圈中的输入电流受控发生改变,通过控制驱动线圈中的输入电流,可控制G匪棒所处的磁场强弱,由此控制G匪棒的伸縮形变量,及冲击输出杆的输出位移和输出力。 位于震源装置外壳腔体中部的冲击控制电路与腔体前端的驱动线圈、腔体后端的供电模块电气相连,用以控制驱动线圈中的供电电流,包括电流大小及方向。工作时,带指示灯的操作按钮经插座与控制电路及供电模块连接,G匪棒、冲击输出杆、外壳和后盖形成
5闭合磁路。当带指示灯的操作按钮闭合瞬间,控制电路中产生一瞬变脉冲信号。响应于该瞬变脉冲信号,驱动线圈中的电流发生脉冲式瞬变,将产生瞬变脉冲磁场。在驱动线圈产生的瞬变脉冲磁场作用下,置于驱动线圈其中的G匪棒将按冲击响应发生伸縮形变。G匪棒立即推动与接触的冲击输出杆发生瞬时位移,产生瞬时机械冲击,由此便可提供一次弹性应力波震源。 供电模块置于超磁致伸縮震源装置的腔体后端,供电模块包括充电电路、电池、供电电路,其中充电电路及供电电路与操作按钮相连。本实用新型采用体积小、能量大的锂电池供电,因此便可将冲击输出杆、控制电路、电池三者都集成在超磁致伸縮震源装置中,结构轻巧紧凑,大大提高了便携性。同时由于本实用新型的超磁致伸縮震源装置采用锂电池的低直流电压产生高电压激发脉冲,增加了有效检测范围,提高检测灵敏度和检测信号的抗干扰能力。另外,位于震源装置外壳腔体中部的冲击控制电路与腔体后端的供电模块是有一定的质量的,因此它们还起了配重块的作用,保证输出机械冲击脉冲的力度。在提高便携性的同时,也节省了现有技术中配重块的花费。 超磁致伸縮震源装置的设计需综合考虑多方面的因素,合理配置其机械参数和电磁参数是本实用新型的一个重点。根据本实用新型的其中一个实施例,GMM棒可由铁与稀土金属铽、镝的合金Tb-Dy-Fe铽镝铁磁致伸縮合金材料(如Terfenol-D)制成。驱动线圈产生的驱动磁场强度Hp、预压应力调节压板产生的预压应力、及工作温度对G匪棒的性能均有很大的影响,要为G匪棒配置合理的特性参数必须先确定适当的驱动场强、预压应力和工作温度。根据本实用新型的其中一个实施例,超磁致伸縮震源装置根据磁致伸縮材料Terfenol-D的特性曲线来设计相应的驱动场强Hp和预压应力o y。 本实用新型的超磁致伸縮震源装置其中一个重要创新点便是合理配置其预压应力调节压板。预压应力调节压板与冲击输出杆相连。传统的磁致伸縮震源装置的预压应力调节压板为弹簧,通过手动调节弹簧上压紧的螺母位置来调节预压应力的,弹簧线性关系不太好,且产生的预压应力较小。而本实用新型的超磁致伸縮震源装置的预压应力调节压板采用优质碟簧,能根据冲击输出杆及G匪棒的自重、放置方式自动调整预压应力。其预压应力范围在6MPa与8MPa之间。 超磁致伸縮震源装置的冲击控制电路包括常规电子元件搭建成的直流高压发生器模块及高压开关驱动模块。触发脉冲由前面带指示灯的操作按钮产生,触发脉冲为脉冲宽度控制信号,传输至高压开关驱动模块。同时,直流高压发生器模块也接高压开关驱动模块。高压开关驱动模块的输出端接驱动线圈,输出电流信号至驱动线圈。高压开关驱动模块根据带指示灯的操作按钮产生的触发脉冲信号控制直流高压发生器模块的通断,输出瞬变脉冲电流至驱动线圈。通过控制驱动线圈中的电流,以控制穿过G匪棒的磁场强度,驱动G匪棒的伸縮,推动与之连接的冲击输出杆产生位移,从而发生瞬时机械冲击。[0026] 根据本实用新型的其中一个实施例,超磁致伸縮震源装置的直流高压发生器模块、高压开关驱动模块中还设有保护电路用于当控制电路过流、短路或外壳温度过热时能自动保护,迅速关断电路,使之停止工作。保护电路可根据现有技术制备。例如,可采用保险熔丝接入控制电路中易过流的位置,或采用比较器加开关管搭建,也可以采用专业的保护芯片完成。 冲击控制电路的直流高压发生器模块利用锂电池提供的直流电压升压产生高电压激发脉冲电流。直流高压发生器模块由变压器、三极管、二极管、变压器、及一些常规电阻、电容器件组成。 一对完全相同的三极管与基极电阻、变压器的初级线圈相连组成谐振电路,使变压器的初级线圈中产生交流振荡,其中储能延时元件利用变压器的初级线圈的电感实现。根据本实用新型的其它不同实施例,多谐振荡器还可由555触发器或者通用门电路等构成。 当变压器的次级线圈匝数远远大于其初级线圈匝数时,在其次级线圈便输出交流高压信号。变压器另有一次级线圈,其后边的电路用于根据变压器次级线圈输出电压的大小形成反馈,以稳定第一个次级线圈的交流高压输出。反馈偏置电压VADJ由变压器第二个次级线圈输出端口后边的电路产生,加在初级线圈中的某一点。本实用新型的直流高压发生器模块可产生高达1000V的高电压,利用高电压瞬间放电,可输出瞬变脉冲电流,激励G匪棒发生瞬时形变,输出机械冲击,而不同于传统的220V低电压瞬时放电。[0029] 直流高压发生器模块的变压器次级线圈输出的交流高压信号连接至高压开关驱动模块。高压开关驱动模块包括四个二极管搭建的半桥整流电路、电容、电阻组成的RC滤波电路及开关电路,高压开关驱动模块通过高压大功率垂直沟道绝缘栅场效应管(VM0S)的高速关断来控制激发冲击控制电路产生脉冲大电流。在另一个实施例中,也可选用更普遍的功率CMOS管代替VM0S管。 该冲击控制电路改善了超磁致伸縮震源装置的灵敏度和抗干扰能力,满足装置的便携性和安全性要求。本实用新型的超磁致伸縮震源装置不仅可用于前文所述锚杆检测仪及声波检测仪中,还可与具有外触发同步输出接口的弹性波检测类设备配合使用,也可与内部具有信号触发或通道触发的弹性波检测设备配合使用,还可根据需要定制红外光电同步接口等升级部件。 使用一种便携式超磁致伸縮震源装置的方法步骤为 A、将充电器插上插座,通过供电模块给锂电池充电。 B、充电完毕后,拔掉充电器,插上带指示灯的操作按钮。 C、等待约3秒钟后,按下带指示灯的操作按钮,即可输出机械冲击信号。 本领域一般技术人员可以理解,本实用新型的超磁致伸縮震源不仅可用于为锚杆
检测仪提供应力波震源,进行锚杆长度和饱和度检测、超前预报检测,同时可为声波检测仪
的发射声波换能器提供所需频率的机械震源激励,以形成声波或超声波,进行岩土和混凝
土声波对穿检测。更进一步,本实用新型的超磁致伸縮震源可适用于任何需要提供震源装
置的设备。 本实用新型的超磁致伸縮震源装置将冲击输出杆、控制电路、电池三者集成在一个装置中,并采用新型控制电路,不仅提高了装置的便携性,减少了充电时间,而且增强了震源信号质量,提高了检测工作效率。本实用新型揭示的超磁致伸縮震源与现有技术相比,具有以下优点一体化设计,供电锂电池与空转电路全部集成到震源装置壳体内,提高了震源装置工作的可靠性;预压应力调节压板采用细牙螺纹,使得调节预压应力更加精细,达到最大的位移和冲击力输出;外壳的螺纹连接部分采用橡胶密封圈和密封胶密封,控制电路采用环氧树脂的灌封胶密封,满足防水、防潮、防霉的要求;优化机械结构,降低了震源的重量,便于携带及野外操作;震源装置的输出能量可通过控制端进行高低两个级别的切换,以适应不同激励强度需求。另外,本实用新型揭示的便携式超磁致伸縮震源装置具有发射功复性好、计时准确、余震
短、检测灵敏度高、检测信号的抗干扰能力强、操作方便、体积小巧轻便等优点。 实验表明,本实用新型揭示的超磁致伸縮震源最大瞬间功率可达到10KW、20KW、
40KW、80KW、100KW、120KW,功率脉冲可达100us ;发射电压可达200V、400V、800V、 1600V ;余
震仅为400us ;探测距离可达到20m左右,且可保证较高的探测精度。与现有技术相比,本
实用新型的超磁致伸縮震源发射电压大大提高(从350V提高至1000V以上),在没有产生
大电流的情况下,提高了通电线圈的电流瞬间变化率,又避免了大电流对冲击控制电路造
成的隐患,其冲击输出杆与G匪棒直接相连,引导护头不参与传递能量,减少了机械脉冲的
能量损失。可知,本实用新型在提高便携性、降低成本、提高输出信号质量方面取得了较好效果。
图1为根据本实用新型的一个实施例的便携式超磁致伸縮震源装置100的立体结构示意图。其中l-冲击输出杆;2-导引护头;6-外壳;9-后盖;11_插座;10_带指示灯的
操作按钮。 图2为根据本实用新型的一个实施例的图1所示便携式超磁致伸縮震源装置的剖面结构图。其中l-冲击输出杆、2-导引护头;3-预压应力调节压板(碟簧);4-超磁致伸縮棒(G匪棒);5_驱动线圈;6_外壳;7_冲击控制电路;8_供电模块(锂电池);9_后盖;io-带指示灯操作按钮。 图3为根据本实用新型的一个实施例的图1 、图2所示超磁致伸縮震源装置的控制电路7的原理框图。其中302-直流高压发生器模块;304-高压开关驱动模块;308-触发脉冲;314、316-保护电路。 图4为根据本实用新型的一个实施例的图3所示一种制备超磁致伸縮震源装置的冲击控制电路7的详细电路图。其中CTL-控制信号;R1 R14-电阻;C1 C7-电容;Ql Q3、 Q5 Q10-三极管;Q4-功率场效应管;D1 D9- 二极管。[0043]具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本实用新型的技术方案进行详细的说明,以使本实用新型的特性和优点更为明显。虽然本实用新型将结合实施例进行阐述,但应理解这并非意指将本实用新型限定于这些实施例。相反,本实用新型意在涵盖由后附权利要求项所界定的本实用新型精神和范围内所定义的各种可选项,可修改项和等同项。[0045] 此外,在以下对本实用新型的详细描述中,为了提供一个针对本实用新型的完全的理解,阐明了大量的具体细节。然而,本领域技术人员将理解,没有这些具体细节,本实用新型同样可以实施。在另外的一些实例中,对于大家熟知的方案、流程、配件和装置未作详细描述,以便于凸显本实用新型之主旨。 请参阅图l,其中显示根据本实用新型的一个实施例的超磁致伸縮震源装置100
的立体结构示意图。在本实施例中,超磁致伸縮震源装置ioo主要用于为锚杆检测仪提供弹性应力波震源。锚杆广泛用于在工程现场锚固支护矿山、堤坝、岩洞、边坡、隧道等。锚杆锚入岩体后,将砂浆注入锚杆孔内,砂浆硬化后,锚杆与周围岩体形成一体,将相邻岩体串联在一起,阻止不稳定岩体的滑移,岩体间裂隙面压密,使围岩形成具有承受载荷能力的整体。锚杆检测仪主要用于检测新近安装锚杆的质量及长期投入使用的锚杆的状态,包括锚锚固缺陷位置、承载力、抗拔力、完整性、密度、稳固程度、健康状况等,同时通过对不同锚固法锚固的锚杆进行快速测试,可以对比评价其灌浆质量,选择最合适的锚固工艺。其检测原理在前文背景技术中已有描述。超磁致伸縮震源装置ioo置于锚杆外露端,受带指示灯的操作按钮IO触发后受控发生激振,产生弹性应力波信号。接收检波装置(传感器)置于锚杆端部,接收该弹性应力波信号经锚杆发射、透射后的信号。[0047] 如图l所示,该装置100包括冲击输出杆1、导引护头2、外壳6、后盖9、插座11、带指示灯的操作按钮10及充电器12。冲击输出杆1、导引护头2、外壳6、后盖9依次相连。插座11固定在后盖9上,用于接插带指示灯的操作按钮10与充电器12其中之一者。控制电路、供电模块均集成在外壳6内部。超磁致伸縮材料(G匪)制成的G匪棒也置于外壳6内部,并与冲击输出杆1接触。冲击输出杆1通过导引护头2固定,可沿导引护头2在外壳6的轴向自由往复移动。导引护头2为锥形圆台结构,底面连接在外壳6的一端,顶面开有与冲击输出杆1外径大小相同的孔,冲击输出杆便可在导引护头2的顶面孔内沿外壳6轴向往复移动。插座11为多用插座,与外壳6内的供电模块连接,充满电使用时插座11接插带指示灯的操作按钮IO,使用完毕后充电时接插充电器12。 外壳6内部的超磁致伸縮材料与传统的压电材料和磁致伸縮材料相比,在磁场的作用下能产生大得多的长度或体积变化,更具有能量密度高、响应速度快、输出力大等特点。本实施例的超磁致伸縮震源装置100为直动型超磁致伸縮震源,其中的超磁致伸縮材料沿外壳6的轴向发生的应变比沿外壳6的径向发生的应变大得多。因此,当超磁致伸縮材料受变化的磁场激发发生应变后,便会推动与之接触的冲击输出杆1沿导引护头2轴向伸縮移动。在本实施例中,冲击输出杆1、导引护头2、外壳6、后盖9均可由金属材料制备,本领域普通技术人员均可根据图1及图2的示例结构进行制备。插带指示灯的操作按钮10可选用武汉华和机电技术有限公司生产的WH-09型开关。外壳6内部的G匪棒可由铁与稀土金属铽、镝的合金Tb-Dy-Fe铽镝铁磁致伸縮合金材料(如Terfenol-D)制成,市面上已有多种尺寸的G匪棒以供选择,例如北京钢铁研究总院研发生产的G匪棒等。[0049] 请参阅图2,其中显示根据本实用新型的一个实施例的图1所示超磁致伸縮震源装置100的剖面结构图。如图2所示,该震源装置100包括冲击输出杆1、导引护头2、预压应力调节压板3、超磁致伸縮棒(G匪棒)4、驱动线圈5、外壳6、冲击控制电路7、供电模块8以及后盖9。其中冲击输出杆1与导引护头2相连,导引护头2与外壳6相连,外壳6与后盖9相连,插座11置于后盖9后端。驱动线圈5可由2mm的漆包线绕制而成,冲击控制电路7可根据图4所示电路由常用电子元件自行制备,供电模块8可根据现有技术制备。[0050] 其中G匪棒4、驱动线圈5、预压应力调节压板3置于超磁致伸縮震源装置100前端,冲击控制电路7置于超磁致伸縮震源装置100中部,而供电模块8置于超磁致伸縮震源装置100后端。超磁致伸縮震源装置100的前端、中部及后端通过外壳6内壁固定的卡槽相互隔开,以保持其结构稳定。冲击输出杆1与G匪棒4通过预压应力调节压板3的螺旋丝口保持连接,并被预压应力调节压板3卡住压紧。G匪材料抗拉强度低,预压应力调节压板3用于产生预压力,使G匪棒4工作在受压条件下。此外,预压应力调节压板3压紧产生的适当预压应力可增大G匪棒4的磁致伸縮量。预压应力调节压板3可由碟簧和螺母组合构成,通过旋转螺母即可调整预压应力的大小。其中一个实施例中,预压应力调节至6-8MPa,使G匪棒4产生最大机械位移输出。
9[0051] 如图2所示,G匪棒4置于超磁致伸縮震源装置100前端正中心位置。G匪棒4的外径被驱动线圈5同轴缠绕包围,使G匪棒4位于驱动线圈5的中央。驱动线圈5中的输入电流受控发生脉冲式改变,通过控制驱动线圈5中的输入电流,可控制G匪棒4所处的磁场强弱。在驱动线圈5产生的瞬变脉冲磁场作用下,G匪棒4按冲击响应作相应的伸縮变形,同时与之连接的冲击输出杆1会产生特有的机械瞬时冲击现象。通过控制驱动线圈5中的输入电流,可控制G匪棒4的伸縮形变量,及与之连接的冲击输出杆1的输出瞬时机械冲击脉冲的位移和输出力。 冲击控制电路7置于超磁致伸縮震源装置100中部,通过固定在外壳6内壁的卡槽与前端隔开。根据本实用新型的一个实施例,冲击控制电路7的原理框图及详细电路图请参阅图3、图4,后文将详细描述图3及图4所示冲击控制电路7。回到图2,冲击控制电路7与驱动线圈5、供电模块8电气相连,用以控制驱动线圈5中的供电电流,包括电流大小及方向。工作时,带指示灯的操作按钮10(如图1所示)经插座11与冲击控制电路7及供电模块8连接,G匪棒4、冲击输出杆1、外壳6和后盖9形成闭合磁路。当带指示灯的操作按钮110闭合瞬间,冲击控制电路7中产生一瞬变脉冲信号。响应于该瞬变脉冲信号,驱动线圈5中的电流发生脉冲式瞬变,将产生瞬变脉冲磁场。在驱动线圈5产生的瞬变脉冲磁场作用下,置于其中的G匪棒4将按冲击响应发生伸縮形变。G匪棒4立即推动与接触的冲击输出杆1发生瞬时位移,产生瞬时机械冲击,由此便可提供一次弹性应力波震源。采用冲击控制电路7,减少了脉冲输出冲击能量损失,输出的机械脉冲的波形上升时间快,下降沿衰减快,机械脉冲的宽度控制在200uS的时间内,可在小于0. 2秒的间隔内连续发射而无须等待。根据不同实施例,带指示灯的操作按钮110的触发方式可为单次、连续及外触发。[0053] 供电模块8置于超磁致伸縮震源装置100的后端,通过固定在外壳6内壁的卡槽与中部隔开。供电模块包括充电电路、电池、供电电路。充电电路、电池、供电电路与插座210相连。其中带指示灯操作按钮110既可以显示激励控制的冲击电路积蓄电能的情况,准备好后指示灯亮,此后才能按下操作按钮110,输出机械冲击激励。在本实施例中,采用体积小、能量大的12V锂电池供电,一次充电可连续使用20小时。因此便可将冲击输出杆1、控制电路7、电池8三者都集成在超磁致伸縮震源装置100中,结构轻巧紧凑,大大提高了便携性。同时由于超磁致伸縮震源装置IOO采用锂电池的低直流电压产生高电压激发脉冲,增加了有效检测范围,提高检测灵敏度和检测信号的抗干扰能力。 超磁致伸縮震源装置100的设计需综合考虑多方面的因素,合理配置其机械参数和电磁参数是本实用新型的一个重点。根据本实用新型的其中一个实施例,GMM棒4可由铁与稀土金属铽、镝的合金Tb-Dy-Fe铽镝铁磁致伸縮合金材料(如美国Edge Technologies公司的Terfenol-D超磁致伸縮材料)制成。Tb-Dy-Fe G匪棒4的主要特性参数包括磁致伸縮系数入、弹性模量E、磁导率i!和动态磁致伸縮系数(133等。驱动线圈5产生的驱动磁场强度Hp、预压应力调节压板3产生的预压应力o y、及工作温度t对G匪棒4的性能均有很大的影响,要为G匪棒4配置合理的特性参数必须先确定适当的驱动场强Hp、预压应力o y和工作温度t。根据本实用新型的其中一个实施例,超磁致伸縮震源装置100根据磁致伸縮材料Terfenol-D的特性曲线来设计相应的驱动场强Hp和预压应力o y。预压应力oy的范围在6MPa与8MPa之间。根据本实用新型的其中一个实施例,驱动场强Hp = 150KAm—、预压应力o y = 7MPa,工作温度t = 25°C。根据本实用新型的另一个实施例,驱动场强Hp<formula>formula see original document page 11</formula>预压应力o y = 475N。 本实用新型的超磁致伸縮震源装置100其中一个重要创新点便是合理配置其预压应力oy。传统的磁致伸縮震源装置的预压应力调节压板为弹簧,通过手动调节弹簧上压紧的螺母位置来调节预压应力o y的,而本实用新型的超磁致伸縮震源装置100的预压应力调节压板3采用优质碟簧,能根据冲击输出杆1及G匪棒4的自重、放置方式自动调整预压应力。 根据本实用新型的其中一个实施例,G匪棒4的直径为10mmX40mm,长度为42mm ;驱动线圈5的内径为11.5mm,匝数为1900。冲击输出杆1的直径可为35mm、45mm、50mm、60mm、80mm、100mm。 请参阅图3,其中显示根据本实用新型的一个实施例的图1、图2所示一种超磁致伸縮震源装置100的冲击控制电路7的原理框图。如图3所示,该震源装置100的冲击控制电路7包括直流高压发生器模块302、高压开关驱动模块304、触发脉冲控制模块308。触发脉冲308为带指示灯的操作按钮产生的控制信号,此触发脉冲控制信号308将传输至高压开关驱动模块304。同时,直流高压发生器模块302也接高压开关驱动模块304。高压开关驱动模块304的输出端312接驱动线圈5,输出电流信号至驱动线圈5。高压开关驱动模块304根据触发脉冲控制信号308控制直流高压发生器模块302的通断,输出瞬变脉冲电流至驱动线圈5。通过控制驱动线圈5中的电流,以控制穿过G匪棒4的磁场强度,驱动G匪棒4的伸縮,推动与之连接的冲击输出杆1产生位移,从而发生瞬时机械冲击。其工作原理在前文图1图2部分已有描述,在此不复赘述。 根据本实用新型的其中一个实施例,超磁致伸縮震源装置100的直流高压发生器模块302、高压开关驱动模块304中还设有保护电路314、316,用于当超磁致伸縮震源装置100的冲击控制电路7过流、短路或外壳温度过热时能自动保护,迅速关断电路,使之停止工作;当冲击控制电路7的电流、温度状态恢复正常时能自动闭合电路,使之继续工作。保护电路314、316可根据现有技术制备。例如,可采用保险熔丝接入冲击控制电路7中易过流的位置,或采用比较器加开关管搭建,也可以采用专业的保护芯片完成,本领域普通技术人员均可理解,在此不复赘述。 请参阅图4,其中显示根据本实用新型的一个实施例的图3所示超磁致伸縮震源装置100的冲击控制电路7的详细电路图。图4仅详细图示冲击控制电路7中的直流高压发生器模块302及高压开关驱动模块304。在本实施例中,冲击控制电路7的供电电源为12V充电锂电池,超磁致伸縮震源装置100利用锂电池提供的直流电压升压产生高电压激发脉冲电流。 如图4所示,冲击控制电路7包括直流高压发生器模块302、高压开关驱动模块304,上半部分为直流高压发生器模块302,下半部分为高压开关驱动模块304,其中线圈Ll即为前文所述的驱动线圈5。直流高压发生器模块302由变压器BYQ、三极管Q5 Q10、二极管D2、D4、变压器BYQ组成, 一对NPN型三极管Q5、Q6的发射极共地相连。第一三极管Q6的集电极通过电阻R9与第二三极管Q5的基极相连,连接至变压器BYQ线圈的一端,第一三极管Q6的基极通过电阻R8与第二三极管Q5的集电极相连,连接至变压器BYQ线圈的另一端。变压器BYQ有两个独立的次级线圈,其中一个次级线圈两端HAC1、 HAC2输出高压交流信号,另一个次级线圈6、7脚提供反馈信号FHAC,另一端接地。
11[0061] 控制信号H/L通过电阻Rll及电阻R12分别接三极管Q7的基极及发射极。三极管 Q7的发射极同时接地,集电极接可调电阻RW2的滑动端。可调电阻RW1与可调电阻RW2对 称放置,可调电阻RW1、电阻RW2的两固定端对接,其中一个对接的固定端接地,另一对接的 固定端依次接电阻R10及二极管D2,其中二极管D2的阳极与变压器BYQ的次级线圈相接, 提供反馈信号FHAC。电阻R10两端分别通过电容C3及电容C4接地,用于滤波。可调电阻 RW1、电阻RW2的滑动端分别通过二极管D3、二极管D4与电阻R13相连,并通过电容C5接 地。电阻R13的另一端与三极管Q8的基极相连,三极管的基极通过电阻R15接地,发射极 接地。三极管Q8的集电极通过电阻R14与+12V电源相接。同时+12V电源通过电阻R14 与三极管Q9基极相接。三极管Q9的集电极与三极管Q10的集电极同时接+12V电源,三极 管Q9发射极接三极管Q10的基极,三极管Q10的发射极接地。 三极管对Q5、三极管Q6、电阻R8、电阻R9及变压器BYQ的初级线圈构成多谐振荡 器,用于使变压器BYQ的初级线圈中产生交流振荡,其中储能延时元件利用变压器BYQ的初 级线圈的电感实现。多谐振荡器电路不需要外加激励信号就便能连续地、周期性地自行产 生矩形脉冲。该脉冲是由基波和多次谐波构成,因此称为多谐振荡器。在本实施中,三极管 对Q5、三极管Q6为三极管。根据本实用新型的其它不同实施例,多谐振荡器还可由555触 发器或者通用门电路等构成。电压信号VADJ为反馈偏置电压,加在变压器BYQ的初级线圈 中间某一点,为多谐振荡器电路提供偏置。 当变压器BYQ的次级线圈匝数远远大于其初级线圈匝数时,变压器BYQ的次级线 圈端口 HAC1、HAC2处便输出交流高压信号。变压器BYQ另有一次级线圈,输出端口FHAC, 其后边的电路用于根据变压器次级线圈输出电压的大小形成反馈,以稳定第一个次级线圈 端口 HAC1、 HAC2处的交流高压输出。上述的反馈偏置电压VADJ由变压器BYQ次级线圈输 出端口FHAC后边的电路产生。由于变压器BYQ的两个次级线圈输出电压是成正比的,因此 可用反馈偏置电压VADJ来监控变压器BYQ第一个次级线圈输出端HAC1、HAC2的交流电压, 防止冲击控制电路7过流而烧毁元器件。其中三极管Q10为功率三极管,起放大作用。通 过调节电位器RW1可调节输出反馈电压VADJ的大小。 其中变压器BYQ脉冲变压器的6-7脚的反馈线圈输出的电压经过二极管D2和电 容C3整流滤波,经过电阻R10限流,可调电阻RW1 、可调电阻RW2 、三极管Q7 、电阻Rl 1 、电阻 R12、二极管D3、电阻R13、电阻R15、三极管Q8、三极管Q9和三极管Q10组成电压调节电路, 控制电阻R8、电阻R9和变压器BYQ脉冲变压器串联谐振产生的高压交流电压。通过控制信 号H/L端的高低电平以便调节震源的输出能量。 另外,三极管Q7、二极管D4、电阻Rll、电阻R12组成的电路可令冲击控制电路7提 供两档高压输出。控制信号H/L可选择高压输出的档位大小。当控制信号H/L为高时,三 极管Q7导通,二极管D4阳极电压为高,二极管D4导通,此时输出的电压VADJ较低,反之当 H/L端为低时VADJ输出电压较高。 直流高压发生器模块302的变压器BYQ输出的交流高压信号经端口 HAC1及HAC2 传输至高压开关驱动模块304。触发脉冲控制模块产生的控制信号CTL也连接至高压开关 驱动模块304。高压开关驱动模块304是通过高压大功率垂直沟道绝缘栅场效应管(VMOS) Q4的高速关断来控制激发冲击控制电路7产生脉冲大电流的,VMOS管Q4作为开关管。在 另一个实施例中,VMOS管Q4也可选用更普遍的功率CMOS管。
12[0067] 高压开关驱动模块304由VM0S管Q4、电阻Rl、电阻R6、电阻R16、晶体管Ql、晶体 管Q3、二极管D6、二极管D9、电容C6、电容C7组成。控制信号CTL通过电阻Rl接三极管Ql 的基极,同时三极管Ql的基极通过电阻R2接地,发射极直接接地。三极管Ql的集电极接 三极管Q2的基极,并通过电阻R3接+12V电源。三极管Q2的发射极接地,集电极通过电阻 R6与三极管Q3的基极相连,并通过电阻R4接+12V电源。三极管Q3的发射极通过电阻R7 接地,集电极通过电阻R5接+12V电源。三极管Q3的发射极同时与VM0S管Q4的栅极相连。 VM0S管Q4的源极接地,漏极接线圈Ll (即驱动线圈5)的一端。 同时,变压器BYQ次级线圈端HAC1与二极管D6阳极、二极管D8阴极相连,变压器 BYQ次级线圈端HAC2与二极管D7阳极、二极管D9阴极相连。二极管D8、二极管D9阳极接 地。二极管D6、二极管D7阴极与二极管D5阳极相连。二极管D5阴极通过电阻R16与线圈 Ll(即驱动线圈5)的另一端相连。 驱动功率VM0S管Q4相当于驱动带容性负载的网络,在高频工作时电子开关的电 气特性对冲击控制电路7的性能有很大影响,同时VM0S管Q4电容的充、放电造成的损耗十 分显著。为提高脉冲幅值需增强VM0S管Q4的开关特性,因此并没有直接将控制脉冲信号 CTL接到VM0S管Q4的栅极,而是采用了驱动电路。在本实施例中,VM0S管Q4的驱动电路 由晶体管Ql、晶体管Q2、晶体管Q3组成。其中晶体管Ql、晶体管Q2采用参数完全相同的 对称型三极管,作为开关管;晶体管Q3采用功率场效应管或功率三极管,以增大驱动电流。 根据不同实施例,三极管Ql、三极管Q2、三极管Q3组成的驱动电路可为CMOS缓冲器并联驱 动、场效应管对管驱动和双极性三极管功率驱动等不同形式。本实施例的直流高压发生器 模块302可产生高达1000V的高电压,利用高电压瞬间放电,可输出瞬变脉冲电流,激励G匪 棒4发生瞬时形变,输出机械冲击,而不同于传统的220V低电压瞬时放电。直流高压发生 器模块302输出的交流高压信号HAC1、 HAC2连接至高压开关驱动模块。高压开关驱动模 块304不仅包括驱动电路,还包括半桥整流网络及RLC电路。在本实施例中,二极管Q6、二 极管Q7、二极管Q8、二极管Q9构成半桥整流网络。由于直流高压发生器模块302中变压器 BYQ次级线圈端HAC1、 HAC2输出的交流高压信号与其初级线圈是隔离开的,半桥整流网络 可将HAC1、HAC2端输出的交流高压信号正压部分通过,使输出的信号。根据不同实施例,也 可采用其它电源模块。二极管D5起进一步整流作用,电容C6为滤波电容。直流高压发生 器模块302的RLC电路包括线圈Ll (即驱动线圈5)、电容C7、电阻R16,三者串联。RLC电 路用于串联谐振产生高频高压脉冲信号。下面结合RLC电路描述高压开关驱动模块304的 工作过程。当控制信号CTL为低电平,开关管Q4关断时,电容C7充电,高压电源通过漏极 电阻R16对电容C7充电。由于充电过程在短时间内完成,故电阻R16、电容C7不可取值过 大,且电容C7应耐高压。此时开关管Q1关断,Q2开关管导通,开关管Q3关断。当控制信 号CTL为高电平,开关管Q4导通时,电容C7通过线圈Ll (即驱动线圈5)和VMOS管Q4放 电。此时在线圈L1(驱动线圈5)上产生脉冲电流,激励G匪棒4发生机械冲击。此时开关 管Ql导通,开关管Q2关断,三极管Q3导通。在本实施中,通过RLC电路的匹配网络来调谐 使电路工作在换能器的谐振频率,激励线圈Ll(驱动线圈5)产生瞬时脉冲磁场,使G匪棒 4按冲击相应发生伸縮形变,与G匪棒4连接的冲击输出杆1由此输出机械冲击响应。 电阻R8、R9和变压器BYQ脉冲变压器串联谐振产生高压交流信号,通过二极管D5、 二极管D6、二极管D7、二极管D8和二极管D9整流桥电路,以及后面电容C6、电容C7、G匪的激励线圈Ll和电阻R16的滤波电路,得到低纹波的直流高电压。在输出开关电路上采用高 压大功率VM0S功率管Q4来控制激发电路产生脉冲大电流,激励线圈产生瞬时脉冲磁场,使 G匪棒输出机械冲击响应。 该冲击控制电路7改善了超磁致伸縮震源装置100的灵敏度和抗干扰能力,满足 装置的便携性和安全性要求。本实用新型的超磁致伸縮震源装置100不仅可用于前文所述 锚杆检测仪及声波检测仪中,还可与具有外触发同步输出接口的弹性波检测类设备配合使 用,也可与内部具有信号触发或通道触发的弹性波检测设备配合使用,还可根据需要定制 红外光电同步接口等升级部件。 请参阅图5,其中显示根据本实用新型的一个实施例的一种使用超磁致伸縮装置 的方法的操作流程图500,下面将结合图1、图2、图3、图4描述该方法。 A、将充电器12插上插座11,通过供电模块8给锂电池充电。 B、充电完毕后,拔掉充电器12,插上带指示灯的操作按钮IO,上电后带指示灯的 操作按钮10的电源指示灯亮。 C、等待约3秒钟后,按下带指示灯的操作按钮10,即可输出机械冲击信号。请参阅 图4,按下带指示灯的操作按钮10即可提供一个阶跃的触发信号,经触发脉冲控制模块308 产生一瞬变脉冲控制信号CTL,响应于脉冲控制信号CTL,将有与之相应的瞬变脉冲电流流 过驱动线圈5,驱动G匪棒4在相应的极短时间内发生一次脉冲磁致伸縮应变,从而令冲击 输出杆l输出机械冲击信号。 本领域一般技术人员可以理解,本实用新型的超磁致伸縮震源不仅可用于为锚杆 检测仪提供应力波震源,进行锚杆长度和饱和度检测、超前预报检测,同时可为声波检测仪 的发射声波换能器提供所需频率的机械震源激励,以形成声波或超声波,进行岩土和混凝 土声波对穿检测。更进一步,本实用新型的超磁致伸縮震源可适用于任何需要提供震源装 置的设备。 本实用新型的超磁致伸縮震源装置将冲击输出杆、控制电路、电池三者集成在一 个装置中,并采用新型控制电路,不仅提高了装置的便携性,减少了充电时间,而且增强了 震源信号质量,提高了检测工作效率。本实用新型揭示的超磁致伸縮震源与现有技术相比, 具有以下优点一体化设计,供电锂电池与空转电路全部集成到震源装置壳体内,提高了震 源装置工作的可靠性;预压应力调节压板采用细牙螺纹,使得调节预压应力更加精细,达到 最大的位移和冲击力输出;外壳的螺纹连接部分采用橡胶密封圈和密封胶密封,控制电路 采用环氧树脂的灌封胶密封,满足防水、防潮、防霉的要求;优化机械结构,降低了震源的重 量,便于携带及野外操作;震源装置的输出能量可通过控制端进行高低两个级别的切换,以 适应不同激励强度需求。另外,本实用新型揭示的便携式超磁致伸縮震源装置具有发射功 率大、性能稳定、能量转换效率高、穿透距离远、接收信号频带宽、重复性好、计时准确、余震 短、检测灵敏度高、检测信号的抗干扰能力强、操作方便、体积小巧轻便等优点。 实验表明,本实用新型揭示的超磁致伸縮震源最大瞬间功率可达到10KW、20KW、 40KW、80KW、100KW、120KW,功率脉冲可达100us ;发射电压可达200V、400V、800V、 1600V ;余 震仅为400us ;探测距离可达到20m左右,且可保证较高的探测精度。 虽然之前的说明和附图描述了本实用新型的较佳实施例,应当理解在不脱离权利 要求书所界定的本实用新型原理的精神和保护范围的前提下可以有各种增补、修改和替
14换。本领域技术人员应该理解,本实用新型在实际应用中可根据具体的环境和工作要求在 不背离实用新型准则的前提下在形式、结构、布局、比例、材料、元素、组件及其它方面有所 变化。因此,在此披露的实施例仅用于说明而非限制,本实用新型的保护范围由权利要求书 中技术方案及其合法等同物界定,而不限于此前的描述。
权利要求一种便携式超磁致伸缩震源装置,该装置包括冲击输出杆(1)、导引护头(2)、预压应力调节压板(3)、超磁致伸缩棒(4)、驱动线圈(5)、供电模块(8)以及操作按钮(10),其特征在于,冲击控制电路(7)与驱动线圈(5)及供电模块(8)相连,冲击控制电路(7)和供电模块(8)装在外壳(6)内,导引护头(2)依次与外壳(6)、后盖(9)连接,冲击输出杆(1)通过导引护头(2)固定,超磁致伸缩棒(4)、驱动线圈(5)置于外壳(6)腔体前端,冲击控制电路(7)置于外壳(6)腔体中部,与驱动线圈(5)及供电模块(8)连接,供电模块(8)置于外壳(6)腔体后端,与驱动线圈(5)及冲击控制电路(7)连接。
2. 根据权利要求1所述的一种便携式超磁致伸縮震源装置,其特征在于所述的冲击输出杆(1)与超磁致伸縮棒(4)通过螺旋丝口连接。
3. 根据权利要求1所述的一种便携式超磁致伸縮震源装置,其特征在于所述的供电模块(8)置于超磁致伸縮震源装置的外壳(6)腔体后端,所述供电模块(8)包括充电电路、电池、供电电路,其中充电电路及供电电路与操作按钮(10)相连。
4. 根据权利要求1所述的一种便携式超磁致伸縮震源装置,其特征在于所述预压应力调节压板(3)采用碟簧,所述的预压应力调节压板(3)与超磁致伸縮棒(4)相连。
5. 根据权利要求1所述的一种便携式超磁致伸縮震源装置,其特征在于所述的冲击控制电路(7)包括直流高压发生器模块(302)、高压开关驱动模块(304)、触发脉冲控制模块(308),所述高压开关驱动模块(304)的输出端(312)接驱动线圈(5)。
6. 根据权利要求5所述的一种便携式超磁致伸縮震源装置,其特征在于所述的直流高压发生器模块(302)由变压器(BYQ)、三极管(Q5 Q10)、二极管(D2 D4)、及电阻(R8 R15)、电容器件(C3 C5)组成,其中一对完全相同的三极管(Q5、 Q6)与基极电阻(R9)、变压器(BYQ)的初级线圈相连组成谐振电路。
7. 根据权利要求5所述的一种便携式超磁致伸縮震源装置,其特征在于所述的直流高压发生器模块(302)的变压器次级线圈输出的交流高压信号连接至高压开关驱动模块(304),高压开关驱动模块(304)包括四个二极管(D6 D9)搭建的半桥整流电路、电容(C6、 C7)、电阻(R16)组成的RC滤波电路及开关电路(Q4)。
8. 根据权利要求5所述的一种便携式超磁致伸縮震源装置,其特征在于所述的直流高压发生器模块(302)由变压器(BYQ)、三极管(Q5 Q10)、二极管(D2、D4)、变压器(BYQ)组成,其中一对NPN型三极管(Q5、Q6)的发射极共地相连,第一三极管(Q6)的集电极通过电阻(R9)与第二三极管(Q5)的基极相连,连接至变压器(BYQ)线圈的一端,第一三极管(Q6)的基极通过电阻(R8)与第二三极管(Q5)的集电极相连,连接至变压器(BYQ)线圈的另一端。
9. 根据权利要求1所述的一种便携式超磁致伸縮震源装置,其特征在于所述的操作按钮(10)与供电模块(8)连接。
专利摘要本实用新型公开了一种便携式超磁致伸缩震源装置,包括冲击输出杆、导引护头、预压应力调节压板、超磁致伸缩棒、驱动线圈、冲击控制电路、供电模块,冲击控制电路与驱动线圈及供电模块相连,冲击控制电路和供电模块装在外壳内,冲击输出杆依次与导引护头、外壳、后盖连接,冲击输出杆通过导引护头固定,导引护头为锥形圆台结构,导引护头的底面连接在外壳的一端,超磁致伸缩棒与冲击输出杆通过螺旋丝口连接。冲击控制电路置于腔体中部,与驱动线圈及供电模块连接。供电模块置于腔体后端,与驱动线圈及冲击控制电路连接。本实用新型提高了装置的便携性,减少了充电时间,而且增强了震源信号质量,提高了检测工作效率,便于现场操作和使用。
文档编号G01N29/22GK201532384SQ20092008748
公开日2010年7月21日 申请日期2009年7月21日 优先权日2009年7月21日
发明者张 杰, 胡纯军 申请人:武汉中岩科技有限公司
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