[实用新型]一种单轴加载条件下煤岩超声波实验系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及预测煤岩动力灾害设备技术领域，具体涉及一种单轴加载条件下煤岩超声波实验系统。

背景技术

随着煤矿的大力开采，煤岩动力灾害开始凸显，预测煤岩动力灾害非常重要，不同物理力学性质的煤岩体具有不同的灾害发生特性，而超声波声学参数可以间接的了解煤岩体结构信息，因此对超声波声学参数的需求也随之增大。目前对于单轴加载条件下煤岩超声波参数测试的实验设备存在以下缺点：1.温度难以控制；2.加载实验过程中不能确保换能器与试件的中心轴线在一条直线上；3.缺乏方便操作的实验设备。针对以上问题，设计一种便捷的可控温度条件和单轴加载条件下的超声波实验系统是有一定必要的。

实用新型内容

本实用新型的目的主要为了解决上述技术问题，而提供一种单轴加载条件下煤岩超声波实验系统。

本实用新型包括四方支架、液压千斤顶、下超声波换能器、煤岩样夹持器、上超声波换能器和超声波测试仪，所述液压千斤顶安装在四方支架上，所述下超声波换能器和上超声波换能器分别设有下横波接口、下纵波接口、上横波接口和纵波接口，下超声波换能器安装在液压千斤顶的活塞杆上，上超声波换能器安装在四方支架上，并位于下超声波换能器的正上方，所述煤岩样夹持器安装在四方支架上，并位于下超声波换能器和上超声波换能器之间，所述超声波测试仪设有纵波接收端口、横波接收端口、纵波发射端口和横波发射端口，所述纵波发射端口和横波发射端口分别与上横波接口和纵波接口电连接，所述纵波接收端口和横波接收端口分别与下横波接口和下纵波接口电连接。

还有温度控制系统，所述温度控制系统用于控制煤岩样夹持器所夹持煤岩样的温度。

还有压力传感器，所述压力传感器安装在上超声波换能器的四方支架顶部之间。

还有计算机，所述计算机与超声波测试仪通讯相连。

还有数字示波器，所述数字示波器的示波器纵波接收端口与纵波接口电连接。

所述下超声波换能器和上超声波换能器分别是承压型超声波换能器。

本实用新型优点是：本实用新型结构新颖、成本低，操作便捷，在试验时试件的温度可以控制，同时保证实验数据的精确度，具有很好的实用性。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图。

图2是四方支架俯视结构示意图。

图3是煤岩样夹持器剖面图。

图中：1、四方支架；2、液压千斤顶；3、下超声波换能器；4、煤岩样夹持器；5、上超声波换能器；6、压力传感器；7、横波接口；8、纵波接口；9、横波接口；10、纵波接口；11、煤岩试件；12、计算机；13、超声波测试仪；14、数字示波器；15、纵波接收端口；16、横波接收端口；17、纵波发射端口；18、横波发射端口；19、示波器纵波接收端口；20、温度控制系统。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步说明。

如图1、2、3所示，本实用新型包括四方支架1、液压千斤顶2、下超声波换能器3、煤岩样夹持器4、上超声波换能器5和超声波测试仪13，所述液压千斤顶2安装在四方支架1上，所述下超声波换能器3和上超声波换能器5分别设有下横波接口7、下纵波接口8、上横波接口9和纵波接口10，下超声波换能器3安装在液压千斤顶2的活塞杆上，上超声波换能器5安装在四方支架1上，并位于下超声波换能器3的正上方，所述煤岩样夹持器4安装在四方支架1上，并位于下超声波换能器3和上超声波换能器5之间，所述超声波测试仪13设有纵波接收端口15、横波接收端口16、纵波发射端口17和横波发射端口18，所述纵波发射端口17和横波发射端口18分别与上横波接口9和纵波接口10电连接，所述纵波接收端口15和横波接收端口16分别与下横波接口7和下纵波接口8电连接。

还有温度控制系统20，所述温度控制系统20用于控制煤岩样夹持器4所夹持煤岩样的温度。

还有压力传感器6，所述压力传感器6安装在上超声波换能器5的四方支架1顶部之间。

还有计算机12，所述计算机12与超声波测试仪13通讯相连。

还有数字示波器14，所述数字示波器14的示波器纵波接收端口19与纵波接口8电连接。

所述下超声波换能器3和上超声波换能器5分别是承压型超声波换能器。

工作方式及原理：采用液压千斤顶手动加压，通过煤岩样夹持器确保承压型超声波换能器和煤岩样试件的中心轴线在同一直线上，煤岩样夹持器尺寸可根据煤岩样尺寸和超声波换能器尺寸确定；承压型超声波发射换能器和接收换能器的纵波接口相对应，承压型超声波发射换能器和接收换能器的横波接口相对应。