[发明专利]声发射测试传感器固定装置

说明书

技术领域

本发明涉及岩石、混凝土等材料的柱状试件力学试验测试中使用的声发射测试传感器固定装置。

背景技术

在岩石力学试验中，对岩石损伤过程等的声发射特征进行测试时，所使用的声发射测试传感器尚无专门的固定装置，目前试验测试普遍采用胶带缠绕或橡皮筋绑扎两种固定方式。由于声发射测试传感器直径通常在5mm～15mm之间，并需用黄油或凡士林等作为耦合剂与被测试件耦合，这导致胶带缠绕和橡皮筋绑扎的固定方式不能保障声发射测试传感器端面与被测试件耦合面的平行度及与被测试件的良好耦合。再则，黄油或凡士林等耦合剂易导致胶带粘接性降低或失效，且测试试件径向膨胀变形中胶带易对声发射测试传感器形成较大约束，使其受力增大，甚至使其造成一定损坏；橡皮筋绑扎虽然在试样径向膨胀变形中受拉伸长，可发生一定变形，但该固定方式极易导致声发射测试传感器翻滚，难以保障声发射测试传感器与被测试件的良好接触。此外，上述两种固定方式均需在试验预加荷载前进行，且在试验过程中不能进行调整，并极难使声发射测试传感器精确对位。上述两种固定方式还存在以下问题：(1)难以保障同一批次被测试件测试中声发射测试传感器受力的一致性，而且极易在测试中形成较多伪信号，给测试结果的分析、判断造成了极大困难。(2)对其他变形测试传感器的安装极为不便。

发明内容

本发明的目的在于提供一种声发射测试传感器固定装置，以满足岩石、混凝土等脆性材料损伤过程的声发射测试的需要，保障声发射测试传感器与被测试件的良好接触，提高测试效率和及测试的准确性和真实性。

本发明所述声发射测试传感器固定装置包括径向调位机构、支撑机构、基座、声发射测试传感器安装机构和平行度调整件，支撑机构、基座、声发射测试传感器安装机构和平行度调整件均为两套；支撑机构包括主支撑臂和副支撑臂，副支撑臂的一端与主支撑臂固连或铰接，副支撑臂的另一端设置有对称于副支撑臂的铰轴件，当副支撑臂与主支撑臂固连时，副支撑臂与主支撑臂的夹角为锐角或直角，基座设置有与副支撑臂形成转动副的插孔。上述各部件或构件的组装方式：两套支撑机构的主支撑臂分别与径向调位机构的两自由端连接，其连接方位是使两套支撑机构的副支撑臂分别位于其主支撑臂的内侧且相对于径向调位机构的中心线轴对称排列，两条副支撑臂的铰轴件分别插入两基座的插孔中形成转动副，两套声发射测试传感器安装机构分别安装在两基座上，两套平行度调整件分别安装在两条主支撑臂上且与基座所处的位置相对应。

本发明对构成上述声发射测试传感器固定装置的部件优选以下结构形式：

1、径向调位机构包括两条弹性体和一根螺杆，两条弹性体的一端分别连接有刚性端头，所述刚性端头上设置有与螺杆匹配的螺孔，螺杆与两刚性端头上的螺孔形成螺旋副。或径向调位机构仅有弹性体构成。

2、基座由开有插槽的底座和位于底座上的凸台组成，凸台与底座固连或凸台与底座为一体化结构，与副支撑臂形成转动副的插孔设置在凸台上。

3、与基座的结构相适应，声发射测试传感器安装机构包括与基座上的插槽匹配的插板、声发射测试传感器安装件和声发射测试传感器固定件；所述插板上设置有用于固定插板的螺孔或固定扣，插板插装在基座的插槽内，通过螺栓或固定扣与基座固定；所述声发射测试传感器安装件为开有缺口的圆筒，其与插板固连或与插板为一体化结构，其内径与声发射测试传感器的外径匹配(在实施时，可根据发射测试传感器制作不同内径的圆筒，形成满足测试需要的系列圆筒)；所述声发射测试传感器固定件由开有缺口的圆形弹性片和紧固螺钉或固定扣组成，当声发射测试传感器装入开有缺口的圆筒后，开有缺口的圆形弹性片套在圆筒的缺口部段，通过紧固螺钉或固定扣将声发射测试传感器固定在圆筒内。

4、平行度调整件由两颗螺钉组成，主支撑臂上与基座所处位置相对应处设置有与所述螺钉匹配的螺孔，通过螺钉调整基座的平行度。

本发明所述声发射测试传感器固定装置的使用方法：

1、根据被测试件形状和试验测试目的确定声发射测试传感器的数量及在被测试件上的安装位置，将声发射测试传感器安装到声发射测试传感器固定装置中；

2、将被测试件置于试验机上下加载压头之间，将各套声发射测试传感器固定装置中安装的声发射测试传感器分别置于被测试件不同拟测试部位的两侧面，通过径向调位机构使声发射测试传感器紧贴被测试件；

3、转动基座，使声发射测试传感器固定装置中安装的声发射测试传感器的端面与被测试件耦合表面部位大致平行，然后通过平行度调整件将声发射传感器的端面调至与被测试件耦合表面相互平行。