机械振动下相似材料能量耦合规律的测试装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了机械振动下相似材料能量耦合规律的测试装置，涉及相似材料特性测试技术领域。在实验台上设置振动台，振动台上安装进行相似材料能量耦合规律的测试装置，通过安装在振动台侧面的激振器控制振动台的振动形式、频率和振幅等，以测试相似材料在不同振动状态下、以及不同温度和电磁环境下的能量耦合规律，数据精确度高。
【专利说明】
机械振动下相似材料能量耦合规律的测试装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及相似材料特性测试技术领域，特别是涉及机械振动下相似材料能量耦合规律的测试装置。【背景技术】
[0002]地质勘探中经常进行岩矿的特性测试，例如抗压强度、渗透率等参数，测定这些参数对了解岩矿的特性具有很重要的意义。
[0003]现有的研究相似相似材料在加载不同的机械振动下的力学特性的测试实验要么比较粗糙，测得的数据误差比较大;要么测试方法比较单一，没有测试试件在受力情况下在加载不同形式的机械振动及不同频率和振幅下的力学特性。同时现有测试试件力学特性的装置仅能测量常温、常电磁环境下试件的力学特性，测量得到的参数并不能反映试件的真实特性。【实用新型内容】
[0004]本实用新型实施例提供了机械振动下相似材料能量耦合规律的测试装置，可以解决现有技术中存在的问题。
[0005]机械振动下相似材料能量耦合规律的测试装置，包括实验台、液压栗、功率放大器和PLC控制柜，所述实验台上设有可在水平面上移动的振动台，所述振动台侧面安装有激振器，所述激振器、功率放大器和PLC控制柜依次电连接，所述振动台上固定有实验箱，所述实验箱顶部设有液压缸，所述液压缸上安装有位移传感器，所述位移传感器与所述PLC控制柜电连接，所述液压缸、通过油管与所述液压栗连接，所述PLC控制柜与所述液压栗电连接，所述实验箱内部安装有橡胶套，橡胶套一侧壁上开设有排气孔，所述橡胶套在设有所述排气孔的侧壁的外侧安装有与所述排气孔连通的流量计，所述橡胶套侧壁中卷绕有线圈，所述线圈与电压调节装置电连接，所述振动台底部位于所述橡胶套下方的位置安装有压力传感器，所述橡胶套中还安装有能量检测装置，所述压力传感器和能量检测装置均与所述PLC控制柜电连接。
[0006]较佳地，所述实验台和振动台之间安装有滑轮，所述振动台通过所述滑轮在所述实验台上沿水平方向移动。
[0007]较佳地，所述液压缸末端伸出活塞杆，所述活塞杆穿过所述实验箱插入所述橡胶套中。
[0008]较佳地，所述橡胶套与所述振动台组成无盖矩形盒体，所述活塞杆从顶部插入所述橡胶套，所述活塞杆位于所述橡胶套内部的末端固定有压板。
[0009]较佳地，所述橡胶套在一侧壁上开设有进气孔，所述橡胶套在设有所述进气孔的侧壁的内侧安装有与所述进气孔连通的进气筛板，所述进气孔通过管道与空气压缩机连接。
[0010]较佳地，所述位移传感器为拉杆式位移传感器，所述位移传感器的测量拉杆与所述活塞杆固定连接。
[0011]本实用新型实施例中机械振动下相似材料能量耦合规律的测试装置，在实验台上设置振动台，振动台上安装进行相似材料能量耦合规律的测试装置，通过安装在振动台侧面的激振器控制振动台的振动形式、频率和振幅等，以测试相似材料在不同振动状态下、以及不同温度和电磁环境下的能量耦合规律，数据精确度高。【附图说明】
[0012]图1为本实用新型实施例提供的机械振动下相似材料能量耦合规律的测试装置的结构示意图；
[0013]图2为图1中橡胶套的结构示意图。[〇〇14] 附图标记说明:
[0015]100-实验台，1〇卜振动台，102-激振器，103-滑轮，104-实验箱，105-液压缸，106-活塞杆，107-位移传感器，108-橡胶套，109-压力传感器，110-进气孔，111-排气孔，112-压板，113-线圈，114-电压调节装置，200-液压栗，300-功率放大器，400-PLC控制柜。【具体实施方式】
[0016]下面结合附图，对本实用新型的一个【具体实施方式】进行详细描述，但应当理解本实用新型的保护范围并不受【具体实施方式】的限制。
[0017]参照图1，为本实用新型实施例提供的机械振动下相似材料能量耦合规律的测试装置的结构示意图，所述测试装置包括实验台1〇〇、液压栗200、功率放大器300和PLC(可编程逻辑控制器)控制柜400。
[0018]所述实验台100上设有可在水平面上自由移动的振动台101，在本实施例中，所述实验台100和振动台101之间设有多个滑轮103,所述振动台101通过所述滑轮103实现在所述实验台100上沿水平方向上的自由移动。在其他实施例中，所述振动台101还可以通过其他方式，例如滚珠，在所述实验台100上沿水平方向自由移动，本实用新型实施例对所述振动台101的安装方式不做具体限制。
[0019]所述振动台101侧面安装有激振器102,所述激振器102、功率放大器300和PLC控制柜400依次电连接，所述PLC控制柜400根据设置的振动方向、振幅和频率等信息发送相应的控制命令，所述功率放大器300将所述控制命令进行功率放大后传送至所述激振器102,所述激振器102响应放大后的控制命令带动所述振动台101在水平方向上做机械振动。
[0020]所述振动台101上固定有实验箱104,所述实验箱104为无底的矩形盒体，与所述振动台101组成密封空间。所述实验箱104顶部安装有液压缸105,所述液压缸105通过油管与所述液压栗200连接，以在所述液压栗200的控制下产生液压力。在本实施例中，所述液压缸 105通过一根进油管和一根回油管与所述液压栗200连接。
[0021]所述液压缸105竖直设置，其朝向所述实验箱104的一端伸出活塞杆106,所述活塞杆106穿过所述实验箱104的顶板并插入所述实验箱104。同时，所述活塞杆106在所述液压栗200注入或者抽出液压油的控制下沿所述液压缸105的轴向运动。
[0022]所述液压缸105上安装有位移传感器107。在本实施例中，所述位移传感器107为拉杆式位移传感器，且沿所述液压缸105的轴向设置。所述位移传感器107的测量拉杆固定在所述活塞杆106上，以检测所述活塞杆106的位移量。所述位移传感器107与所述PLC控制柜 400电连接，所述PLC控制柜400还与所述液压栗200电连接。[〇〇23]所述实验箱104内部在所述振动台101上固定安装有橡胶套108,所述橡胶套108与所述振动台101组成无盖的矩形盒体。所述活塞杆106从所述橡胶套108顶部插入所述橡胶套108中。所述橡胶套108在两侧壁上分别开设有进气孔110和排气孔111。所述振动台101底部在所述橡胶套108下方安装有压力传感器109,所述压力传感器109与所述PLC控制柜400 电连接，以检测试件收到的压力数值。
[0024]参照图2,所述活塞杆106在插入所述橡胶套108的末端安装有压板112。在本实施例中，所述橡胶套108在设有所述进气孔110侧壁的内侧设有进气筛板，所述进气孔110在所述橡胶套108外部通过进气管道与空气压缩机连接，以向所述橡胶套108中提供具有压力的气体。所述橡胶套108在设有所述排气孔111的侧壁的外侧安装有单向阀和流量计，以测量从所述排气孔111中排出的气体的量，所述流量计与所述PLC控制柜400电连接。
[0025]所述橡胶套108侧壁的内部卷绕有线圈113,所述线圈113与电压调节装置114电连接，所述线圈113在所述电压调节装置114的控制下产生可控的温度场和电磁场，以模拟试件所处的真实环境。
[0026]所述橡胶套108中还安装有能量检测装置，以检测所述振动台101的振动频率和振动幅度等参数，所述能量检测装置与所述PLC控制柜400电连接。
[0027]使用所述测试装置进行测试时，将待测试的试件放置在所述橡胶套108中并用密封胶密封，保证气密性。然后在所述PLC控制柜400中输入需要加载的压力数值、振动的形式、振幅和频率等参数，控制所述振动台101和液压缸105开始工作，由所述位移传感器107、 流量计、压力传感器109和能量检测装置检测相关实验参数，并将检测到的相关试验参数发送至所述PLC控制柜400。
[0028]综上所述，本实用新型实施例中机械振动下相似材料能量耦合规律的测试装置， 在实验台上设置振动台，振动台上安装进行相似材料能量耦合规律的测试装置，通过安装在振动台侧面的激振器控制振动台的振动形式、频率和振幅等，以测试相似材料在不同振动状态下、以及不同温度和电磁环境下的能量耦合规律，数据精确度高。
[0029]以上公开的仅为本实用新型的几个具体实施例，但是，本实用新型实施例并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.机械振动下相似材料能量耦合规律的测试装置，其特征在于，包括实验台(100)、液 压栗(200)、功率放大器(300)和PLC控制柜(400)，所述实验台(100)上设有可在水平面上移 动的振动台(101)，所述振动台(101)侧面安装有激振器(102)，所述激振器(102)、功率放大 器(300)和PLC控制柜(400)依次电连接，所述振动台(101)上固定有实验箱(104)，所述实验 箱(104)顶部设有液压缸(105)，所述液压缸(105)上安装有位移传感器(107)，所述位移传 感器(107)与所述PLC控制柜(400)电连接，所述液压缸(105)、通过油管与所述液压栗(200) 连接，所述PLC控制柜(400)与所述液压栗(200)电连接，所述实验箱(104)内部安装有橡胶 套(108 )，橡胶套(108)—侧壁上开设有排气孔(111 )，所述橡胶套(108)在设有所述排气孔 (111)的侧壁的外侧安装有与所述排气孔(111)连通的流量计，所述橡胶套(108)侧壁中卷 绕有线圈(113)，所述线圈与电压调节装置(114)电连接，所述振动台(101)底部位于所述橡 胶套(108)下方的位置安装有压力传感器(109)，所述橡胶套(108)中还安装有能量检测装 置，所述压力传感器(109)和能量检测装置均与所述PLC控制柜(400)电连接。2.如权利要求1所述的测试装置，其特征在于，所述实验台(100)和振动台(101)之间安 装有滑轮(103)，所述振动台(101)通过所述滑轮(103)在所述实验台(100)上沿水平方向移 动。3.如权利要求1所述的测试装置，其特征在于，所述液压缸(105)末端伸出活塞杆 (106)，所述活塞杆(106)穿过所述实验箱(104)插入所述橡胶套(108)中。4.如权利要求3所述的测试装置，其特征在于，所述橡胶套(108)与所述振动台(101)组 成无盖矩形盒体，所述活塞杆(106)从顶部插入所述橡胶套(108)，所述活塞杆(106)位于所 述橡胶套(108)内部的末端固定有压板(112)。5.如权利要求4所述的测试装置，其特征在于，所述橡胶套(108)在一侧壁上开设有进 气孔(110 )，所述橡胶套(108)在设有所述进气孔(110)的侧壁的内侧安装有与所述进气孔 (110)连通的进气筛板，所述进气孔(110)通过管道与空气压缩机连接。6.如权利要求3所述的测试装置，其特征在于，所述位移传感器(107)为拉杆式位移传 感器，所述位移传感器(107)的测量拉杆与所述活塞杆(106)固定连接。
【文档编号】G01N19/00GK205607834SQ201620303548
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年4月7日
【发明人】赵鹏翔, 贺斌雷, 肖鹏, 翟雨龙, 丁洋, 魏宗勇, 严敏, 张超
【申请人】西安科技大学