本实用新型专利技术公开了一种组合式三轴试验超声波检测装置，包括压头体、超声波传感器、与压头体上端相连的托架平台、与托架平台上端相连的增高压头盖、与压头体下端相连的试样、与试样下端相连的底座，所述超声波传感器的发射探头固定在压头体内部的空腔里，超声波传感器的接收探头固定在底座内部的空腔里，底座上设置应变传感器接口，发射探头分别与接收探头和应变传感器接口相互连接。本实用新型专利技术能够有效解决超声波传感器工作时受围压油介质和金属垫块影响而产生测量精度的问题，同时使得利用超声波检测的三轴试验不受高度限制，能适用于不同高度的圆柱体试样，从而提高试验品种的多样性。
【技术实现步骤摘要】
一种组合式三轴试验超声波检测装置
本技术涉及一种超声波检测装置，具体涉及一种组合式三轴试验超声波检测装置。
技术介绍
随着超声波检测技术在岩土工程领域的不断深入，运用超声波特性研究岩石的损伤发展过程，并进一步提出深入的岩石损伤演化声波理论模型已越来越迫切而重要。在进行(类)岩石室内三轴试验时，圆柱形试样受到轴向偏压和环向围压，由于围压腔内含有围压油介质，采用常规方法试验时超声波探头会受到围压油介质的影响，从而对试验检测精度产生巨大影响，甚至会对超声波传感器和信号传输线路造成破坏。此外，由于受到三轴试验仪上压头行程和轴向LVDT应变传感器量程等限制，试验时需要通过在圆柱试样两端放置同直径的金属垫块来增加底座、试样和压头的整体总高度，而金属与岩石在材料性质上存在巨大的差异，适用于(类)岩石材料参数类型的超声波在穿过金属垫块的过程中会发生很大衰减，从而影响试验精度和波形数据记录，影响试验的顺利进行。
技术实现思路
专利技术目的：本技术提供一种组合式三轴试验超声波检测装置，该装置能够使超声波传感器在试验过程中不受围压油介质和金属垫块影响而导致测量误差。技术方案：一种组合式三轴试验超声波检测装置，包括压头体3、超声波传感器5、与压头体上端相连的托架平台2、与托架平台上端相连的增高压头盖1、与压头体下端相连的试样4、与试样下端相连的底座6，所述超声波传感器5的发射探头固定在压头体3内部的空腔里，超声波传感器5的接收探头固定在底座内部的空腔里，底座6上设置应变传感器接口，发射探头与应变传感器接口通过导线连接，发射探头与接收探头分别与超声波传感器5相连。有益效果：本技术具有以下几种有益效果：(1)能够有效解决超声波传感器受围压油介质影响以致检测装置不能正常工作甚至破坏的问题；(2)通过压头体、托架平台和增高压头盖的组合式作用解决传统试验方式中超声波检测受金属垫块影响的问题，使得利用超声波检测的三轴试验不受高度限制，适用于不同高度的圆柱体试样，提高了试验品种的多样性；(3)结构简单，操作方便，成本较低。附图说明图1是本技术的结构示意图；图2是本技术的立体分解图；图3是本技术的压头体的主视图；图4是本技术的压头体的俯视图；图5是本技术的压头体的左视图；图6是本技术的底座的主视图；图7是本技术的底座的俯视图；图8是本技术的底座的左视图；图9是本技术的压头体的剖面图；图10是本技术的底座的剖面图。具体实施方式如图1-10所示，一种组合式三轴试验超声波检测装置，包括压头体3、与压头体上端相连的托架平台2、与托架平台上端相连的增高压头盖1、与压头体下端相连的试样4、超声波传感器5、与试样下端相连的底座6。所述压头体3采用经淬火处理后的2Cr13型号钢，上端有两条导线槽和两个圆柱形开口，圆柱形封块301放置于压头体3的圆柱形开口处，圆柱形封块301与压头体的导线槽302均用环氧树脂密封。所述圆柱形封块301材料为硬橡胶，直径与压头体3上部圆柱形开口内径一致，用于封闭压头体3空腔开口。压头体3内部有从压头体3顶部贯穿至底部用于容纳超声波发射探头的空腔，压头体3两端圆孔用于放置轴向LVDT应变传感器，侧面安装有两个导线限位孔303，用于固定压头体3处超声波传感器外导线位置。所述托架平台2采用经淬火处理后的高强度不锈钢，上部中心有圆柱卡槽，下部薄壁部分内径略大于压头体上部直径，壁厚根据具体要求设计。托架平台2下部可开一定角度的缺口，目的是为了给从压头体3内引出来的导线留出空间，完整的薄壁圆筒则可导致导线因托架平台2错动而被剪坏。所述增高压头盖1采用经淬火处理后的高强度不锈钢，下部圆柱部分直径略小于托架平台2上部圆柱卡槽内径，上部与托架平台外径保持一致。所述底座6固定于基座上，底座6中心有突出圆柱平台，直径为50mm，底座6平面上分布有传感器接口与基座底部传感器接收线连接。所述超声波传感器5分为两部分：发射探头和接收探头。发射探头固定在压头体3内部空腔，接收探头固定在底座6内部空腔，发射探头导线穿过压头体3上部圆柱形开口、导线槽302以及导线限位孔303与底座6的相应传感器接口连接，从而与接收探头导线一起与超声波仪器直接连接。基于上述岩石三轴试验的超声波检测装置的使用方法，具体包括以下步骤：1、将超声波传感器发射探头和接收探头分别安装在压头体3和底座内部预设的空腔中，发射探头的导线通过压头体3内部垂直空腔引出至压头体3上部，再通过压头体3上部水平导线槽将导线引出，穿过压头体3外侧导线限位孔303与底座上对应传感器接口连接；接收探头的导线直接通过底座内部预设垂直空腔引出；发射探头的导线与接收探头的导线最终均引向并插入超声波检测设备接口，形成闭合回路。2、将圆柱形硬橡胶封块301装入压头体上部圆柱形开口，并与压头体导线槽一起用环氧树脂密封处理，注意表面保持平整。3、在压头体3底部和底座6上部均匀涂抹适量耦合剂，然后将试样4两端缠好电工胶带放入防油橡胶套中，放置于底座6上并套上环向EXT应变传感器，再将压头体3插入防油橡胶套与试样紧密接触。4、在防油橡胶套两端安装固定对应型号喉箍，将轴向LVDT应变传感器安装在压头体3两侧圆孔内固定。5、将托架平台2安装在压头体上侧，注意将托架平台2缺口放置在压头体3导线槽一侧。6、根据试验类型选择对应高度增高压头盖1，并将其装入托架平台2缺口，调试好超声波检测设备后即可开始试验。本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种组合式三轴试验超声波检测装置，其特征在于：包括压头体(3)、超声波传感器(5)、与压头体上端相连的托架平台(2)、与托架平台上端相连的增高压头盖(1)、与压头体下端相连的试样(4)、与试样下端相连的底座(6)，所述超声波传感器(5)的发射探头固定在压头体(3)内部的空腔里，超声波传感器(5)的接收探头固定在底座内部的空腔里，底座(6)上设置应变传感器接口，发射探头与应变传感器接口通过导线连接，发射探头与接收探头分别与超声波传感器(5)相连。/n
【技术特征摘要】
1.一种组合式三轴试验超声波检测装置，其特征在于：包括压头体(3)、超声波传感器(5)、与压头体上端相连的托架平台(2)、与托架平台上端相连的增高压头盖(1)、与压头体下端相连的试样(4)、与试样下端相连的底座(6)，所述超声波传感器(5)的发射探头固定在压头体(3)内部的空腔里，超声波传感器(5)的接收探头固定在底座内部的空腔里，底座(6)上设置应变传感器接口，发射探头与应变传感器接口通过导线连接，发射探头与接收探头分别与超声波传感器(5)相连。
2.根据权利要求1所述的组合式三轴试验超声波检测装置，其特征在于：压头体(3)两端设置圆孔用于放置轴向LVDT应变传感器。
3.根据权利要求1所述的组合式三轴试验超声波检测装置，其特征在于：所述托架平台(2)和增高压头盖(1)均为圆柱形，压头体(3)上部为圆柱形，下部形状与试样(4)形状保持一致，托架平台(2)上部中心有圆柱卡槽，增高压头盖(1)的下部圆柱直径小于托架平台(2)的圆柱卡槽的内径，增高压头盖(1)的上部与托架平台(2)...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱其志，余健，徐云霞，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：新型
国别省市：江苏;32
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