[实用新型]一种岩石声波、声发射同步测量的装置

说明书

技术领域

本发明属于岩石力学室内试验领域，更具体涉及一种力学实验中一体化动态监测岩石的超声波波速、声发射变化测量的装置，它适用于岩石力学单轴压缩实验、三轴压缩实验过程中对岩石声波、声发射状态的同步监测。 

背景技术

工程安全是关系人民生命、财产安全的重大问题，矿山、隧道、以及水利工程等岩体失稳都会造成重大人员伤亡、经济损失和环境破环，因此了解岩石的损伤破环机理，判别岩体的损伤程度对减轻岩石工程灾害具有重要的现实意义。许多方法可以用于岩石的损伤检测，如电阻率、电磁、X射线、CT等方法，其中基于弹性波的主动方法(超声波)和被动方法(声发射)具有简便、易于推广的优点。超声波方法是通过主动发射弹性波，使其穿过岩石传播，利用穿过岩石介质的波速及其衰减程度检测材料损伤，再根据超声波波速与弹性模量和强度的经验关系式来评价损伤。声发射是伴随着材料内部微裂隙的产生而激发的弹性波，它直接与岩石内部微破裂动态有关。迄今为止，弹性波是研究地球岩体内部规律的最有效工具之一。 

准确地测定岩石的波速、声发射规律是揭示岩体破坏机制的重要手段，对岩体失稳预警及控制有着重要的作用。早在20世纪80年代，国内外学者就开始了对岩石声波、声发射规律展开了研究，但是受到试验装置的制约，岩石的波速试验和声发射试验都是分开进行的。这一方面造成了经济和时间的浪费，另一方面割裂了岩石破裂过程中的波速、声发射规律研究，因此，研制一套同步监测岩石声波、声发射规律的装置具有重要意义。 

发明内容

本发明的目的是在于提供了一种岩石声波、声发射同步测量的实验装置，该装置结构简单，轻巧灵便，耐油耐温耐压，它可以监测岩石单轴加载试验、岩石三轴力学试验、岩石蠕变力学试验，高温岩石加载试验等试验中的波速和声发射信息。 

为了实现上述的目的，本发明采用以下技术措施： 

一种岩石声波、声发射同步测量的实验装置，它由声波测试装置、声发射测试装置、数据的同步采集和处理系统(PC机)三部分组成；声波测试装置和声发射测试装置分别与试验压力机底座(普通岩石力学试验机三轴室底座，不属于本发明中的内容)转接口 相连，通过试验压力机底座的转接口连接到数据采集和处理系统。声波测试装置中的第一空腔密封压头与压力机三轴室底盘内端口相连，相应通道的端口外部与数据采集和处理系统中的高压信号发射卡端口相连，第二空腔密封压头与压力机三轴室底盘内端口相连，相应通道的端口外部与数据采集和处理系统中的声波信号接收卡端口相连。数据采集和处理系统中的高压信号发射卡、声波与声发射信号接收卡内置于电脑机箱中，并实现计算机控制。 

第一空腔密封压头与压力机三轴室底盘内端口相连，相应通道的端口外部与PC机中高压信号发射卡端口相连；第二空腔密封压头与压力机三轴室底盘内端口相连，相应通道的端口外部与PC机中声波信号接收卡端口相连。