用于岩石损伤测试的组装式声发射测试传感器定位装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于岩石损伤测试的组装式声发射测试传感器定位装置，包括定位装置框架、安装声发射测试传感器的安装座、将声发射测试传感器固定于安装座内的固定组件和将安装座安装于定位装置框架上的安装机构，定位装置框架为组装结构环形架，由环形块通过定位固定结构组件组装成一个整体环形框架；安装座为内腔与声发射测试传感器外缘相匹配的筒体结构；安装机构为可自动轴向调整安装座位置的安装机构，共有四副，位于定位装置框架同一截平面内，两两相向设置，两条安装位置连线相互垂直。本发明专利技术克服了现有固定装置存在的人为地安装试件不能保证传感器平面中心与圆柱面相切，传感器发射面中心轴向与圆柱形试件直径不重合的难题，提高了测试效率、准确性和真实性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及岩石、混凝土等材料试件力学试验测试
，特别涉及在岩石、混凝土等材料试件损伤测试中使用的声发射测试传感器固定装置。
技术介绍
在岩石力学试验中，对岩石损伤过程中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。声发射测试传感器直径通常在5mm-15mm之间，测试试验中，为了使声发射测试传感器与被测试件更好地耦合，通常需使用黄油或凡士林等作为耦合剂，涂抹于声发射测试传感器端平面与被测试件之间。但这些措施不能保障声发射测试传感器端平面与被测试件耦合面的平行度及与被测试件的良好耦合，尤其是形状不规则的试件，更是难于固定。再贝1J，黄油或凡士林等耦合剂易导致胶带粘接性降低或失效，且在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:(I)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。为了克服上述问题，专利技术人先后研宄开发出了声发射测试传感器固定装置(ZL200910059594.2)和万向式声发射测试传感器固定装置(ZL200910059593.8)，两个固定装置的基本结构均为:用于安装声发射测试传感器的两个基座分别安装在与联接杆两端固定联接的悬臂杆的自由端，安装在悬臂杆自由端的两个声发射测试传感器的端面相互平行。在这两种声发射测试传感器固定装置的使用中，专利技术人发现它们并不能很好地解决专利技术设想所要解决的问题。其原因在于，试件在试验测试过程中，从加载开始直至破坏的整个测试过程，试件变形一直在发生变化，安装传感器的两个臂杆自由端的声发射测试传感器，由于联接杆两端固定联接悬臂杆的联接长度在试件整个试验测试过程中是固定不变的，因而会导致传感器的端面会由初始的平行状态，变化为不平行的“八子”状态，进而会导致传感器端平面中心与试件中心耦合的有效性降低，影响测试准确性。对于圆柱形样品试件来说，难以保证传感器安放位置正好使传感器的端面中心通过试件直径，即传感器端平面与圆柱形试件柱面相切的接触部位很难保证是传感器端平面的正中心，而传感器的端面正中心则是信号监测有效部位，由于传感器端平面正中心未能与被测试件有效接触，导致测量信号不准，甚至导致无法测得信号。尽管ZL200910059593.8公开的万向式声发射测试传感器固定装置，可以对传感器声发射平面的方向进行调整，但实际操作中试验人员仍难以保证调整后传感器端平面的中心与试件表面有效接触，更无法保证调整后两个对称传感器端平面中心的连线通过试件直径或截面中心，并会导致与控制软件中的设置位置不一致，因而仍未能完全确保测试成功和结果的可靠性。由于传感器安放位置在控制软件中设置有准确位置，对于圆柱形试件正好通过试件直径，方形试件正好通过截面中心，但已有的这两种固定装置都难以确保安装时与控制程序中的设置一致，因而导致测得的结果不准，与实际差异较大。
技术实现思路
针对现有技术的声发射测试传感器固定装置存在的不足，本专利技术的目的旨在提供一种新结构的用于岩石损伤测试的组装式声发射测试传感器定位装置，以确保声发射测试传感器的安放位置使传感器声发射面的中心方向正好通过圆形试件直径或矩形试件的中心，并确保与控制软件中设置的位置一致，提高测试效率、测试的准确性和真实性。本专利技术提供用于岩石损伤测试的组装式声发射测试传感器定位装置，包括定位装置框架、安装声发射测试传感器的安装座、将声发射测试传感器固定于安装座内的固定组件和将安装座安装于定位装置框架上的安装机构，所述定位装置框架为组装结构环形架，由2?4块环形块通过定位固定结构组装成一个整体环形框架；所述安装座为内腔与声发射测试传感器外缘相匹配的筒体结构，筒体壁上设计有传感器接线引出缺口 ；所述安装机构为可自动轴向调整安装座位置的安装机构，共有四副，位于定位装置框架同一截平面内，两两相向设置，两条安装位置连线相互垂直，使通过安装座、安装架安装于定位装置框架上的两个相对设置的传感器端平面中心的连线通过试件直径或试件截面中心。在本专利技术的上述技术方案中，所述定位装置框架最好设计成由2块对开环形块通过定位固定结构组装成一个整体环形框架。所述定位固定结构包括由两环形块对接端口形成的定位对接结构副和将两环形块固定在一起的固定结构件。定位固定结构的具体结构可设计成多种结构形式，如图8-1至图14-2所示。在本专利技术的上述技术方案中，所述定位装置框架可为组装式圆环形框架或矩形环框架，对于圆柱形试件，定位装置框架既可为组装式圆环形框架，也可为组装式矩形环框架，对于矩形试件，定位装置框架一般采用组装式矩形环框架。在本专利技术的上述技术方案中，所述固定组件除了可设计成由将声发射测试传感器箍置在安装座上的开口环形弹簧片和将开口环形弹簧片开口锁紧的锁紧结构构成外，还可设计成其他结构形式。所述锁紧结构可以采用卡扣锁紧结构、螺栓螺母锁紧结构或其他形式的锁紧结构。在本专利技术的上述技术方案中，作为安装座的所述筒体，其筒体壁上设计的缺口，不仅作为供传感器接线引出的缺口，对于通过开口环形弹簧片将声发射测试传感器固定于安装座内的结构，筒体的缺口还是该固定结构构成部分。筒体的缺口不宜过大，缺口角度一般不大于120度。在本专利技术的上述技术方案中，所述安装机构可优先考虑设计成:包括与安装座固定联接的滑动杆，套置在滑动杆外、一端作用于安装座、另一端作用于定位装置框架内壁的弹簧和固定设置在定位装置框架外壁面上的支座，所述支座为导向筒结构支座，垂直于定位装置框架外壁面固定设置，内径与滑动杆的外径配合构成滑动副，滑动杆穿过定位装置框架上的安装孔轴向滑动地安装在导向筒内，滑动杆外伸于导向筒外的杆体上设计有限制滑动杆轴向滑动限位结构。在上述安装机构中，限制滑动杆向内滑动位置的限位结构，可设计成由滑动杆上的螺纹和与之相匹配的螺母构成的螺杆螺母限位结构，也可设计成由滑动杆上的销孔和与之相匹配的销钉构成的销孔销钉限位结构，或其他结构形式；作为安装支座的导向筒，与定位装置框架壁面的固定，可以是焊接固定，也可采取螺纹副固定；滑动杆与声发射测试传感器安装座固定联接的方式，可采取焊接联接，也可采取螺纹副联接。在本专利技术的上述技术方案中，为了便于声发射测试传感器接线的布置，可在定位装置框架上设计声发射测试传感器接线外引槽孔。本专利技术提供的用于岩石损伤测试的组装式声发射测试传感器定位装置，是专利技术人在先前提出的声发射测试传感器固定装置(ZL200910059594.2)和万向式声发射测试传感器固定装置(ZL200910059593.8)的实际使用过程中发现它们，对于圆柱形样品试件，不仅难以保证传感器与试件相贴合部位为传感器端平面中心，还难以保证安放位置正好使传感器的端平面中心通过试件直径本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于岩石损伤测试的组装式声发射测试传感器定位装置，包括定位装置框架(1)、安装声发射测试传感器(11)的安装座(6)、将声发射测试传感器固定于安装座内的固定组件和将安装座安装于定位装置框架上的安装机构，其特征在于：所述定位装置框架为组装结构环形框架，由2～4块环形块通过定位固定结构组装成一个整体环形框架；所述安装座为内腔与声发射测试传感器外缘相匹配的筒体结构，筒体壁上设计有传感器接线引出缺口；所述安装机构为可自动轴向调整安装座位置的安装机构，共有四副，位于定位装置框架同一截平面内，两两相向设置，两条安装位置连线相互垂直，使通过安装座、安装架安装于定位装置框架上的两个相对设置的传感器端平面中心的连线通过试件直径或试件截面中心。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘建锋，谢和平，鞠杨，裴建良，徐慧宁，王璐，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：四川;51