[实用新型]岩石类声发射传感器固定装置

说明书

本实用新型公开了一种岩石类声发射传感器固定装置，包括用于内置岩石类试件的固定套管，在固定套管上均布有2n条螺旋导向槽，其中n为正整数，在螺旋导向槽内卡接有若干沿固定套管径向布置的定位卡座，定位卡座通过螺旋导向槽在固定套管上螺旋移动，在定位卡座内螺纹连接有传感器安装套筒，传感器安装套筒通过定位卡座在固定套管上径向移动，在固定套管的外壁上螺纹连接有若干定位环，定位卡座由两定位环夹持在固定套管上轴向固定。本实用新型即使在因高压力之下发生岩石类试件的突然爆裂，也不会发生伤害人员和设备的情况；实现定位卡座、传感器安装套筒及传感器在固定套管上不同高度及不同周向位置的安装，通用性更强；传感器与试件贴合紧密。

技术领域

本实用新型属于矿业工程岩体力学声发射检测技术领域，尤其涉及一种岩石类声发射传感器固定装置。

背景技术

岩石材料作为一种特殊的工程介质，其在各类岩土工程中会经历复杂的应力加卸载作用，当外力达到一定界限时，岩石内部将萌生新裂纹，随着外力的加载，这些新裂纹和岩石中的原生裂纹将产生扩展和贯通，进而将引起岩土工程地质灾害。因而研究岩石在应力作用下的破裂过程对理解岩土工程破坏机理和指导施工设计具有重要意义。

岩石在破裂过程中，破裂位置的应变能得以瞬间释放而产生弹性波，即发出声发射信息。通过布置在不同位置的声发射传感器可以捕捉岩石破裂时的声发射信号，通过反演算法可以确定岩样中破裂的位置，从而可以得到岩石在应力作用下损伤演化过程。在岩石单轴压缩声发射监测中，通常将声发射传感器通过橡皮筋或胶带直接固定于岩石表面，由于声发射传感器前端的陶瓷片为一平面，而岩样通常为圆柱形，因此传感器与岩样的接触面积很小，当岩样变形较大时，往往导致声发射传感器脱离岩样，导致实验失败。

为解决上述问题，授权公告号为CN204740234U的中国专利，公开了一种岩心声发射实验的传感器固定夹具，它主要包括环形座圈、传感器固定框、弹簧、上下座圈连杆，传感器固定框固定于环形座圈上，上下座圈连杆组合与固定两个环形座圈，传感器在传感器固定框上的弹簧的作用下与岩心试样充分接触并产生摩擦力达到夹持的目的。上述夹具虽然可以较好的固定传感器，但仍存在以下问题：

1、高压力之下，环形座圈的隔离作用较小，岩石类试件突然爆裂穿透环形座圈间的间隙而伤害人员和设备的情况无法避免。

2、传感器的安装位置只能根据环形座圈的设计而定，无法自由变化，不宜进行多范围的试验；不同的岩石类试件需要配套高度和直径不同的环形座圈，通用性小。

3、传感器通过弹簧控制与岩石类试件耦合，需要一定的受力后变形且不被损坏的活动空间，控制难度较大，极易出现耦合不到位或损坏试件的现象，严重影响三维空间定位检测结果。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有技术的不足之处，提供一种通用性强，安全性高，接触效果更可控的岩石类声发射传感器固定装置。

本实用新型提供了一种岩石类声发射传感器固定装置，包括用于内置岩石类试件的固定套管，在固定套管上均布有2ⁿ条螺旋导向槽，其中n为正整数，在螺旋导向槽内卡接有若干沿固定套管径向布置的定位卡座，定位卡座通过螺旋导向槽在固定套管上螺旋移动，在定位卡座内螺纹连接有传感器安装套筒，传感器安装套筒通过定位卡座在固定套管上径向移动，在固定套管的外壁上螺纹连接有若干定位环，定位卡座由两定位环夹持在固定套管上轴向固定。

为满足传感器同一平面对立而居的布设特点，所述螺旋导向槽有两条，两条螺旋导向槽沿固定套管轴心中心对称布置。

为使本实用新型的通用性更强，在所述传感器安装套筒内套装有内衬垫圈。

为方便传感器的拆卸，所述传感器安装套筒包括筒体和挡柱，筒体螺纹连接在定位卡座内，内衬垫圈安装在筒体前端段内用于紧密固定传感器，挡柱固接在筒体后端段内用于阻隔传感器从筒体后端滑出。