本发明涉及一种地震波发生设备，具体涉及一种液压伺服控制地震波发生设备。本发明还涉及这种液压伺服控制地震波发生设备的工作方法。
背景技术：
地震波主要包括纵波和横波，地震波不仅传播能力强，还具有反射性和折射性等特点，而岩土体多为成层分布，且各层对地震波传播特性不同，利用地震波相关理论知识解决岩土体问题具有很强的可行性，因此地震波被广泛应用于岩土工程和物探工程中，特别是现场测试试验。生成稳定性强、可控性高的地震波不仅可以促进地震波在工程中的应用，还可以解决相关工程问题，因而地震波发生设备的研制具有非常大的意义。
目前多采用人工方式或者爆破方式产生地震波。人工方式主要是人工手持敲击锤敲击地面产生地震波,或是采用重物冲击地面,与地面发生碰撞的方式产生地震波。爆破方式主要通过电火花震源、空气枪震源、地震枪震源、冲击震源以及炸药震源等爆破手段产生地震波。但人工方式产生的地震波存在能量小、地震波波形不稳定、重复性差的问题，爆破方式产生的地震波存在操作复杂、危险性大等问题。这两种地震波生成方法无法结合工程需要产生能量大、稳定性强、可重复强、安全性高的地震波。
技术实现要素：
本发明公开了一种液压伺服控制地震波发生装置，可选择压力控制和位移控制两种模式进行振动控制，可以控制振动频率，同时也可以根据需求选择正弦波、余弦波、方波、随机波等不同类型的纵波和横波，解决现有地震发生装置发生的地震波能量小、稳定性重复性差、安全性低等缺点，为地震波在岩土工程和物探工程应用奠定了更加坚实的实验基础。本发明还将公开这种液压伺服控制地震波发生设备的工作方法。
完成上述发明任务的技术方案是，一种液压伺服控制地震波发生设备，包括横波发生装置和纵波发生装置，其特征在于，所述横波发生装置的触地板与承压板之间设有减震气囊与作动器固定支架；在作动器固定支架上设有横波作动器；位移传感器内置于该横波作动器中；该横波作动器的一端设有压力传感器；所述的触地板上设有导轨固定支架，该导轨固定支架上固定有导轨；所述纵波发生装置的触地板与承压板之间设有纵波作动器，位移传感器内置于该纵波作动器中；该纵波作动器的一端设有压力传感器；所述承压板固定在反力桩上，该反力桩插入地基中，为纵波作动器提供反力；横波发生装置和纵波发生装置均采用液压源为横波作动器、纵波作动器提供液压，通过数据线将横波作动器、纵波作动器、压力传感器、位移传感器连接至计算机上，液压源由计算机控制，根据不同波形与不同振动频率的需要改变液压的输出指标。
本发明中，所述横波发生装置主要用于产生横波，包括作动器、压力传感器、位移传感器、触地板、减震气囊、承压板、导轨；所述纵波发生装置主要用于产生纵波，包括作动器、压力传感器、位移传感器、触地板、承压板和反力桩。
本发明提供的纵波和横波发生装置可用于发生纵波和横波，解决了目前生波装置不稳定、能量小、可重复性差等问题，可根据需要生成正弦波、余弦波、方波、随机波等不同类型的波形，同时可以控制振动频率，在很大程度上满足工程对地震波的需求。
液压伺服控制地震波发生设备，见图1-a、图1-b、图1-c和图2-a、图2-b、图2-c，包括横波发生装置、纵波发生装置。
横波发生装置1包括作动器101、压力传感器102、位移传感器103、作动器固定支架104、减震气囊105、导轨106、导轨固定支架109、触地板107、承压板108，位移传感器103内置于作动器101中。
纵波发生装置2包括作动器201、压力传感器202、位移传感器203、触地板204、反力桩205、承压板206，位移传感器203内置于作动器201中。
完成本申请第二个发明任务的技术方案是，上述液压伺服控制地震波发生设备的工作方法，其特征在于，步骤如下：
横波发生装置的工作步骤：
⑵..根据岩土工程和物探工程中现场测试试验的需要，确定地震波的控制模式和波形；
⑵.计算机根据步骤⑴确定的控制模式和波形控制液压源输出不同波形与不同振动频率的液压给横波作动器；
⑶.横波作动器在不同波形与不同振动频率的液压下，做相应波形的伸缩运动；
⑷.横波作动器与作动器支座刚性连接，横波作动器带动作动器支座做伸缩运动；
⑸.横波作动器支座带动触地板做伸缩运动；
⑹.最终触地板产生伸缩运动产生相应波形的横波；
⑺.横波作动器、压力传感器、位移传感器的运动数据通过数据线实时反馈给计算机；
⑻.计算机根据步骤⑺的反馈，进一步调整液压源的控制模式和波形与振动频率；
纵波发生装置的工作步骤：
上述横波发生装置的工作步骤与纵波发生装置的工作步骤不分先后，按照需要设定。
上述步骤⑸与步骤⑹中，触地板发生伸缩运动时沿着导轨进行，保证了触地板运动的稳定性。
上述横波发生装置的工作步骤中，为了保证横波发生装置的振动稳定性，应结合实际需要在承压板上设置相应重量的荷载。
上述纵波发生装置的工作步骤中，为了保证反力足够大，可以结合实际情况在承压板上设置相应重量的荷载。
本发明的效果和优点：列举该技术相对于本领域你知道的技术相比，所具有的优点和效果，尽可能多列一些。可以采用该技术与其它技术互相比较的方法写明。
1、本发明可以产生稳定并且大能量的地震波。
2、本发明可以根据需要产生正弦波、余弦波、方波、随机波等不同波形地震波。
3、本发明可以提供压力控制和位移控制两种不同的地震波控制方式。
4、本发明可以提供可控频率为0-5hz范围内的地震波。
附图说明
图1-a、图1-b、图1-c分别为横波发生装置结构示意图中的俯视图、正视图与侧视图；
图2-a、图2-b、图2-c分别为纵波发生装置结构示意图中的俯视图、正视图与侧视图。
具体实施方式
实施例1，液压伺服控制地震波发生设备，参照附图：包括横波发生装置和纵波发生装置，所述横波发生装置的触地板与承压板之间设有减震气囊与作动器固定支架；在作动器固定支架上设有作动器；位移传感器内置于该作动器中；该作动器的一端设有压力传感器；所述的触地板上设有导轨固定支架，该导轨固定支架上固定有导轨；采用液压源为作动器提供液压，通过数据线将作动器、压力传感器、位移传感器连接至计算机上；液压源由计算机控制，根据不同波形与不同振动频率的需要改变液压的输出指标。
操作过程：
横波发生装置1,参照附图1-a、图1-b、图1-c：
采用液压源为横波作动器101提供液压，通过数据线将作动器101、压力传感器102、位移传感器103连接至计算机上。通过计算机选定压力控制或者位移控制两种模式中的一个，然后选定振动频率，再选定试验采用的正弦波、余弦波、方波、随机波等波形中的一个。当采用压力控制时，压力传感器202和横波作动器101配合作用，使得作动器201产生相应波形的伸缩运动。当采用位移控制时，位移传感器103和作动器101配合作用，使得作动器201产生相应波形的伸缩运动。
当控制模式和波形确定以后，计算机控制横波作动器101做相应波形的伸缩运动，横波作动器101与作动器支座104刚接，横波作动器101带动作动器支座104做伸缩运动，作动器支座104与触地板107刚接，作动器支座104带动触地板107做伸缩运动，同时带孔导轨支座109与触地板107刚接，导轨106穿过带孔导轨支座109，触地板107发生伸缩运动时沿着导轨106进行，保证了触地板107运动的稳定性，最终触地板107产生伸缩运动产生相应波形的横波。为了保证横波发生装置1的振动稳定性，应结合实际需要在承压板108上设置相应重量的荷载。
纵波发生装置2,参照附图2-a、图2-b、图2-c:
采用液压源为作动器201提供液压，通过数据线将纵波作动器201、压力传感器202、位移传感器203连接至计算机。通过计算机选择压力控制模式或位移控制模式，接着选定不同的振动频率，再选择波形，有正弦波、余弦波、方波、随机波等不同波形可以选择。
当采用压力控制并选定波形后，压力传感器202和纵波作动器201配合使得纵波作动器201产生相应波形的伸缩运动。当采用位移控制并选定波形后，位移传感器203和作动器201配合使得作动器201产生相应波形的伸缩运动。控制模式和波形选定后，计算机控制纵波作动器201做相应波形的伸缩运动，纵波作动器201与触地板204刚接，纵波作动器201带动触地板204做伸缩运动，触地板204振动地面使地面产生相应波形的纵波。作动器201顶部与承压板206刚接，纵波作动器201将力传递给承压板206，承压板206与反力桩205刚接，承压板将力传给反力桩205，反力桩205固定在地面，为纵波作动器201提供反力。为了保证反力足够大，可以结合实际情况在承压板206上设置相应重量的荷载。