盆地构造物理模拟实验仪

摘要

本实用新型提出了盆地构造物理模拟实验仪，涉及物理实验仪技术领域。该实验仪包括实验仪主体、桁架和CT扫描组件；实验仪主体包括实验架，实验架的一侧设置有实验台底座，实验台底座上设置有平移侧实验台I、下俯实验台、平移侧实验台II、中心实验台和上仰实验台、以及带动实验台的电动缸，中心实验台上设置有实验砂箱；桁架设置于实验砂箱的上方，桁架的下侧滑动设置有布砂装置，布砂装置设置有激光设备；CT扫描组件包括设置于实验架一侧的滑动组件，滑动组件的滑动部设置有CT设备。本实用新型中CT设备的滑动设置，保证了实验砂箱的静止，避免了实验砂箱的震动，不会影响模型地质构造的变化，使得到的数据更准确，减小了实验的误差。

说明书

技术领域

本实用新型涉及物理实验仪技术领域，具体而言，涉及盆地构造物理模拟实验仪。

背景技术

构造变形模拟是研究地质构造变形过程的一种重要的实验手段，80年代以来，构造物理模拟对构造地质学的研究起到了重要的作用，目前，国内外构造变形模拟仅仅局限于构造二维形态的研究，对于构造变形模拟实验中加载力源也仅限于单向和双向，且对模型内部结构的研究目前主要是在构造运动结束后，对模型进行切片、测量等。然而，在模型变形过程中则无法准确测量模型内部结构，因为模型一旦切片就无法继续进行下步实验，只能通过模型透明的有机玻璃侧面和开放的顶面，推测模型内部结构，这样的推测对于横向结构变化不大的模型还算有效，对于大多数横向变化对比的实验，则无法取得变形过程中的模型内部数据。

申请号为CN201010249016.8，发明名称为数字化盆地构造物理模拟试验仪公开了实验台底座，平移侧实验台I，中央实验台，下俯实验台，CT设备，底座倾斜装置，平移侧实验台II，上仰实验台，提升机械手，桁架，布砂装置，实验砂箱，电动缸，顶面数码相机，侧面数码相机。该试验仪能实时将取得的模型内部构造轨迹数字化，实现可视化四维效果，帮助地质人员完成挤压、伸展、走滑等多种构造模拟实验，为研究人员提供即时盆地地质构造模型演化过程。但在该发明专利中，需要通过机械手将砂箱半圆到CT机运送带上，传送到机内进行扫描，扫描结束后再通过机械手准确搬回到实验台上，继续进行下一步实验。在此过程中通过机械手来进行转移，会造成砂箱的震动，造成砂箱内地质构造的变形，使得到的数据不准确，增大实验的误差。

综上所述，我们提出了盆地构造物理模拟实验仪解决上述技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供盆地构造物理模拟实验仪，CT设备的滑动设置，保证了实验砂箱的静止，避免了实验砂箱的震动，不会影响模型地质构造的变化，使得到的数据更准确，减小了实验的误差。

本实用新型的实施例是这样实现的：

本申请实施例提供盆地构造物理模拟实验仪，包括实验仪主体、桁架和CT扫描组件；

上述实验仪主体包括实验架，上述实验架的一侧设置有实验台底座，上述实验台底座上设置有平移侧实验台I、下俯实验台、平移侧实验台II、中心实验台和上仰实验台、以及带动上述实验台的电动缸，上述中心实验台上设置有实验砂箱；

上述桁架设置于上述实验砂箱的上方，上述桁架的下侧滑动设置有布砂装置，上述布砂装置设置有激光设备；

上述CT扫描组件包括设置于上述实验架一侧的滑动组件，上述滑动组件与上述实验台底座同侧设置，上述滑动组件设置于上述实验台底座的下方，上述滑动组件的滑动部设置有CT设备，上述CT设备用于滑动至上述实验台底座对上述实验砂箱进行罩设扫描。

在本实用新型的一些实施例中，上述滑动组件为直线电机模组，上述直线电机模组远离上述实验架的一端延伸至上述实验台底座的外侧，上述CT设备的环形探测区与上述实验台底座穿设配合。

在本实用新型的一些实施例中，上述实验台底座铰接于上述实验架，上述实验架设置有带动上述实验台底座翻转的驱动电机。

在本实用新型的一些实施例中，上述桁架的下侧滑动设置有照明灯。

在本实用新型的一些实施例中，上述照明灯为LED灯。

在本实用新型的一些实施例中，上述桁架的下侧滑动设置有伸缩杆，上述照明灯设置于上述伸缩杆的下侧。

在本实用新型的一些实施例中，上述实验台底座的上侧转动设置有圆形板，上述平移侧实验台I、下俯实验台、平移侧实验台II、中心实验台和上仰实验台均设置于上述圆形板的上侧。

在本实用新型的一些实施例中，上述实验台底座的上侧开设有圆形槽，上述圆形板转动设置有于上述圆形槽。

在本实用新型的一些实施例中，还包括用于拍照的数码相机。

相对于现有技术，本实用新型的实施例至少具有如下优点或有益效果：

盆地构造物理模拟实验仪，包括实验仪主体、桁架和CT扫描组件；

上述实验仪主体包括实验架，上述实验架的一侧设置有实验台底座，上述实验台底座上设置有平移侧实验台I、下俯实验台、平移侧实验台II、中心实验台和上仰实验台、以及带动上述实验台的电动缸，上述中心实验台上设置有实验砂箱；

上述桁架设置于上述实验砂箱的上方，上述桁架的下侧滑动设置有布砂装置，上述布砂装置设置有激光设备；

上述CT扫描组件包括设置于上述实验架一侧的滑动组件，上述滑动组件与上述实验台底座同侧设置，上述滑动组件设置于上述实验台底座的下方，上述滑动组件的滑动部设置有CT设备，上述CT设备用于滑动至上述实验台底座对上述实验砂箱进行罩设扫描。

在本实用新型中，根据实验设计在中央实验台上面安装实验砂箱，根据每层实验材料厚度，通过不杀装置将实验材料铺设到实验砂箱内部，通过将平移侧实验台I、下俯实验台、平移侧实验台II、上仰实验台对实验砂箱的挡板进行挤压和拉升，完成对模型的应力传递，使模型发生地质构造变形；使CT设备在滑动组件上滑动，CT设备滑动至罩设于实验砂箱后停止，通过CT设备对实验砂箱进行扫描，扫描结束后再使CT设备离开实验砂箱，便于进行下一步实验。在本实用新型中，CT设备的滑动设置，保证了实验砂箱的静止，避免了实验砂箱的震动，不会影响模型地质构造的变化，使得到的数据更准确，减小了实验的误差。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型实施例盆地构造物理模拟实验仪的结构示意图；

图2为本实用新型实施例实验台底座的俯视图。

图标：1-实验架，2-布砂装置，3-激光设备，4-桁架，5-驱动电机，6-照明灯，7-实验台底座，8-数码相机，9-实验砂箱，10-CT设备，11-直线电机模组，12-中心实验台，13-上仰实验台，14-圆形板，15-平移侧实验台I，16-下俯实验台，17-平移侧实验台II。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，若出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，若出现术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型实施例的描述中，“多个”代表至少2个。

在本实用新型实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例

请参照图1、图2，本实施例提供一种盆地构造物理模拟实验仪，包括实验仪主体、桁架4和CT扫描组件；

上述实验仪主体包括实验架1，上述实验架1的一侧设置有实验台底座7，上述实验台底座7上设置有平移侧实验台I15、下俯实验台16、平移侧实验台II17、中心实验台12和上仰实验台13、以及带动上述实验台的电动缸，上述中心实验台12上设置有实验砂箱9；

上述桁架4设置于上述实验砂箱9的上方，上述桁架4的下侧滑动设置有布砂装置2，上述布砂装置2设置有激光设备3；

上述CT扫描组件包括设置于上述实验架1一侧的滑动组件，上述滑动组件与上述实验台底座7同侧设置，上述滑动组件设置于上述实验台底座7的下方，上述滑动组件的滑动部设置有CT设备10，上述CT设备10用于滑动至上述实验台底座7对上述实验砂箱9进行罩设扫描。

在本实用新型中，根据实验设计在中央实验台上面安装实验砂箱9，根据每层实验材料厚度，通过不杀装置将实验材料铺设到实验砂箱9内部，通过将平移侧实验台I15、下俯实验台16、平移侧实验台II17、上仰实验台13对实验砂箱9的挡板进行挤压和拉升，完成对模型的应力传递，使模型发生地质构造变形；使CT设备10在滑动组件上滑动，CT设备10滑动至罩设于实验砂箱9后停止，通过CT设备10对实验砂箱9进行扫描，扫描结束后再使CT设备10离开实验砂箱9，便于进行下一步实验。在本实用新型中，CT设备10的滑动设置，保证了实验砂箱9的静止，避免了实验砂箱9的震动，不会影响模型地质构造的变化，使得到的数据更准确，减小了实验的误差。

值得说明的是，平移侧实验台I15和平移侧实验台II17下装有丝杠，台面上装有模型加载动力的电动缸；下俯实验台16下部装有用于升降台面的电动缸，台面上装有模型加载动力的电动缸；上仰实验台13下部装有用于升降台面的电动缸，台面上装有模型加载动力的电动缸。可平移的侧实验台I和平移侧实验台II17可以左右运动，台面上装载的电动缸可在运动中同时实现对实验砂箱9进行动力加载。

下俯实验台16由下部电动缸驱动，可作0～10度范围内任意角度的向下倾斜，台面上装载的电动缸可在运动中同时实现对实验砂箱9进行动力加载。

上仰实验台13由下部电动缸驱动，可作0～10度范围内任意角度的向上倾斜，台面上装载的电动缸可在运动中同时实现对实验砂箱9进行动力加载。

布砂装置2装载于上部桁架4上，具有搅拌、振动、筛选功能。

在本实用新型的一些实施例中，上述滑动组件为直线电机模组11，上述直线电机模组11远离上述实验架1的一端延伸至上述实验台底座7的外侧，上述CT设备10的环形探测区与上述实验台底座7穿设配合。

在上述实施例中，CT设备10中部具有环形探测空间，CT设备10在直线电机模组11上滑动时，环形探测空间与实验台底座7穿设配合。

在本实用新型的一些实施例中，上述实验台底座7铰接于上述实验架1，上述实验架1设置有带动上述实验台底座7翻转的驱动电机5。

在上述实施例中，实验台底座7可以翻转，可使得整个实验平台在0～10度范围内任意角度倾斜，此结构简单实用。

在本实用新型的一些实施例中，上述桁架4的下侧滑动设置有照明灯6。

在上述实施例中，照明灯6可照亮实验平台，便于观测实验过程。

在本实用新型的一些实施例中，上述照明灯6为LED灯。

在上述实施例中，LED灯具有节能(白光LED的能耗仅为白炽灯的1/10，节能灯的1/4)、长寿(寿命可达10万小时以上)和环保(没有汞等有害物质，led灯泡的组装部件可以非常容易的拆装)的优点。

在本实用新型的一些实施例中，上述桁架4的下侧滑动设置有伸缩杆，上述照明灯6设置于上述伸缩杆的下侧。

在上述实施例中，伸缩杆可调节照明灯6的高度。

在本实用新型的一些实施例中，上述实验台底座7的上侧转动设置有圆形板14，上述平移侧实验台I15、下俯实验台16、平移侧实验台II17、中心实验台12和上仰实验台13均设置于上述圆形板14的上侧。

在上述实施例中，圆形板14的转动设计，可调节上述平移侧实验台I15、下俯实验台16、平移侧实验台II17、中心实验台12和上仰实验台13的方位。

在本实用新型的一些实施例中，上述实验台底座7的上侧开设有圆形槽，上述圆形板14转动设置有于上述圆形槽。

在上述实施例中，圆形板14的上侧与圆形槽的上侧平齐，使圆形板14不会凸出圆形槽，整体结构更匀称合理。

在本实用新型的一些实施例中，还包括用于拍照的数码相机8。

在上述实施例中，数码相机8包括滑动设置于桁架4的顶面数码相机8和设置于实验台底座7边的侧面数码相机8。顶面数码相机8、照明灯6和布砂装置2通过另一直线电机与桁架4滑动连接。

综上，本实用新型的实施例提供一种盆地构造物理模拟实验仪，其至少具有以下技术效果：

在本实用新型中，根据实验设计在中央实验台上面安装实验砂箱9，根据每层实验材料厚度，通过不杀装置将实验材料铺设到实验砂箱9内部，通过将平移侧实验台I15、下俯实验台16、平移侧实验台II17、上仰实验台13对实验砂箱9的挡板进行挤压和拉升，完成对模型的应力传递，使模型发生地质构造变形；使CT设备10在滑动组件上滑动，CT设备10滑动至罩设于实验砂箱9后停止，通过CT设备10对实验砂箱9进行扫描，扫描结束后再使CT设备10离开实验砂箱9，便于进行下一步实验。在本实用新型中，CT设备10的滑动设置，保证了实验砂箱9的静止，避免了实验砂箱9的震动，不会影响模型地质构造的变化，使得到的数据更准确，减小了实验的误差。

以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。