專利名稱：構(gòu)造變形過(guò)程中的沉積速率模擬控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種地質(zhì)實(shí)驗(yàn)?zāi)M裝置，特別是涉及地質(zhì)構(gòu)造變形模擬實(shí)驗(yàn)中的實(shí)驗(yàn)材料添加裝置。該裝置設(shè)有專門(mén)的盛料部件，由計(jì)算機(jī)控制伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)行走機(jī)構(gòu)，沿著軌道(直線單元)往復(fù)運(yùn)動(dòng)，均勻地將所需的模擬實(shí)驗(yàn)材料布灑在實(shí)驗(yàn)箱內(nèi)，以變速運(yùn)動(dòng)的方式達(dá)到控制模擬沉積速率的目的。
二、技術(shù)背景在現(xiàn)有的地質(zhì)構(gòu)造變形模擬技術(shù)中，都是模擬成型地質(zhì)巖層的構(gòu)造變形過(guò)程，沒(méi)有考慮在沉積作用的同時(shí)，發(fā)生構(gòu)造變形的生長(zhǎng)地層發(fā)育過(guò)程。最為接近的現(xiàn)有技術(shù)是，中國(guó)石油大學(xué)(北京)1991年建立的構(gòu)造物理模擬實(shí)驗(yàn)室，采用手動(dòng)鋪灑的方式添加實(shí)驗(yàn)材料《盆地構(gòu)造研究中的砂箱模擬實(shí)驗(yàn)方法，周建勛、漆家福和童亨茂，1999，地震出版社》。這種方式既不能保證實(shí)驗(yàn)材料的均勻添加，更不能反映和模擬沉積速率。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外地質(zhì)學(xué)家十分強(qiáng)調(diào)沉積過(guò)程與構(gòu)造變形過(guò)程之間的相互關(guān)系，重視研究具有同沉積生長(zhǎng)地層的構(gòu)造變形過(guò)程，但是現(xiàn)有的構(gòu)造變形模擬實(shí)驗(yàn)設(shè)備中都缺少能夠控制沉積速率的模擬實(shí)驗(yàn)裝置。

發(fā)明內(nèi)容
1、發(fā)明目的本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種既方便實(shí)用又能定量控制沉積速率的構(gòu)造變形過(guò)程中的沉積速率模擬控制裝置，用于模擬不同速率的沉積過(guò)程。
2、技術(shù)方案為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所述的構(gòu)造變形過(guò)程中的沉積速率模擬控制裝置包括位于實(shí)驗(yàn)箱上方的砂斗架和帶有砂門(mén)的砂斗，砂斗架與實(shí)驗(yàn)箱的基座固定，在砂斗架上設(shè)有水平行走機(jī)構(gòu)，砂斗安裝在該水平行走機(jī)構(gòu)上，水平行走裝置由驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)。通過(guò)計(jì)算機(jī)對(duì)行走機(jī)構(gòu)的速度控制，來(lái)實(shí)現(xiàn)不同速率的沉積。
上述的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)可以采用現(xiàn)有多種驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，本發(fā)明提供的一種驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)由帶軌道的水平行走機(jī)構(gòu)、伺服電機(jī)和減速器組成。
本發(fā)明的工作原理采用伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)直線單元的移動(dòng)平臺(tái)，帶動(dòng)砂斗的移動(dòng)，通過(guò)調(diào)節(jié)砂門(mén)的開(kāi)啟度，再在振動(dòng)器的輔助下，利用計(jì)算機(jī)控制技術(shù)，控制水平行走機(jī)構(gòu)的移動(dòng)速度，達(dá)到控制落砂的速度。研究者可利用計(jì)算機(jī)可設(shè)定不同的參數(shù)，滿足不同實(shí)驗(yàn)的需要。其中計(jì)算機(jī)控制技術(shù)采用常規(guī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)。
3、有益效果與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是能夠即保證實(shí)驗(yàn)材料的均勻添加，又可以控制實(shí)驗(yàn)材料的沉積速率，其效果是可以定量控制沉積速率和模擬同構(gòu)造變形過(guò)程中生長(zhǎng)地層的沉積表現(xiàn)。同時(shí)該裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便。
四

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是圖1的側(cè)視圖。
圖3是本發(fā)明的控制原理圖。
五具體實(shí)施例方式
如圖所示，將不銹鋼砂斗4用砂斗架2與水平行走機(jī)構(gòu)6(直線單元1)連接，砂斗架2與實(shí)驗(yàn)箱1的基座5固定。砂斗4上設(shè)有顯示地質(zhì)實(shí)驗(yàn)材料表面變化的攝像裝置8。水平行走機(jī)構(gòu)6在驅(qū)動(dòng)裝置的控制下可連續(xù)勻速的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，同時(shí)打開(kāi)砂門(mén)3，并調(diào)節(jié)好適當(dāng)?shù)拈_(kāi)度，將砂按要求布灑在實(shí)驗(yàn)箱內(nèi)。砂斗移動(dòng)速度在0.0001mm/s～191.92mm/s范圍內(nèi)可調(diào)，位移精度不低于0.0001mm，速度精度不低0.0001mm/s。為保證布撒的均勻性，砂斗4上安裝有振動(dòng)器7，在振動(dòng)器7的幫助下，將實(shí)驗(yàn)材料均勻地布撒在實(shí)驗(yàn)箱1里。水平行走機(jī)構(gòu)6在驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和計(jì)算機(jī)的控制下，可方便的調(diào)整速度，以達(dá)到控制實(shí)驗(yàn)材料在實(shí)驗(yàn)箱中單位時(shí)間內(nèi)的布灑厚度。
控制部分由兩塊美國(guó)產(chǎn)的Baldor運(yùn)動(dòng)控制卡控制，每塊卡可獨(dú)立地控制四個(gè)單元的運(yùn)動(dòng)。用Visual Basic，Visual C++等語(yǔ)言，可調(diào)用運(yùn)動(dòng)控制卡上的高級(jí)Mint語(yǔ)言功能。在專門(mén)編寫(xiě)的程序下可方便的控制運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，程序可在Windows98/Windows2000/Windows NT/Windows XP下運(yùn)行，界面友好，使用方便?？刂圃韴D見(jiàn)圖3，包括伺服電機(jī)、運(yùn)動(dòng)控制工控電腦、顯示設(shè)備、鍵盤(pán)、存儲(chǔ)設(shè)備和輸入設(shè)備，利用上述設(shè)備并采用常規(guī)技術(shù)即能實(shí)現(xiàn)上述控制技術(shù)。
權(quán)利要求
1.一種構(gòu)造變形過(guò)程中的沉積速率模擬控制裝置，其特征在于該裝置包括位于實(shí)驗(yàn)箱(1)上方的砂斗架(2)和帶有砂門(mén)(3)的砂斗(4)，砂斗架(2)與實(shí)驗(yàn)箱(1)的基座(5)固定，在砂斗架(2)上設(shè)有水平行走機(jī)構(gòu)(6)，砂斗(4)安裝在該水平行走機(jī)構(gòu)(6)上，水平行走機(jī)構(gòu)(6)由驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的構(gòu)造變形過(guò)程中的沉積速率模擬控制裝置，其特征在于在砂斗(4)上設(shè)有振動(dòng)器(7)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的構(gòu)造變形過(guò)程中的沉積速率模擬控制裝置，其特征在于在砂斗(4)上設(shè)有顯示地質(zhì)表面變化的攝像裝置(8)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的構(gòu)造變形過(guò)程中的沉積速率模擬控制裝置，其特征在于驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)由帶有軌道的水平行走機(jī)構(gòu)(6)、伺服電機(jī)(9)和減速器(10)組成。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種構(gòu)造變形過(guò)程中的沉積速率模擬控制裝置，包括位于實(shí)驗(yàn)箱上方的砂斗架和帶有砂門(mén)的砂斗，砂斗架與實(shí)驗(yàn)箱的基座固定，在砂斗架上設(shè)有水平行走機(jī)構(gòu)，砂斗安裝在該水平行走機(jī)構(gòu)上，水平行走機(jī)構(gòu)由驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是能夠既保證實(shí)驗(yàn)材料的均勻添加，又可以控制實(shí)驗(yàn)材料的沉積速率，其效果是可以定量控制沉積速率和模擬同構(gòu)造變形過(guò)程中生長(zhǎng)地層的沉積表現(xiàn)。同時(shí)該裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便。
文檔編號(hào)G01V11/00GK1793912SQ20051012308
公開(kāi)日2006年6月28日 申請(qǐng)日期2005年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月15日
發(fā)明者賈東, 解國(guó)愛(ài), 劉正, 吳曉俊, 朱文斌, 張慶龍, 盧華復(fù), 舒良樹(shù), 張?jiān)罉? 楊振宇 申請(qǐng)人:南京大學(xué)