用于测量试件环向应变的声发射探头固定装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种用于测量试件环向应变的声发射探头固定装置，包括环形橡胶套、探头固定座和环形应变测量装置，环形应变测量装置包括壳体、主传动轴、从传动轴、发条弹簧、刻度盘和非弹性钢丝绳，壳体固定在环形橡胶套的外侧，主传动轴设置在壳体内、且主传动轴两端分别通过轴承与壳体两侧壁活动连接，使主传动轴能在壳体内转动；发条弹簧装在主传动轴上、且其一端与主传动轴固定连接；发条弹簧另一端与非弹性钢丝绳一端固定连接，非弹性钢丝绳另一端从安装孔进入环形通道、并沿环形通道环绕一周后固定在安装孔处。本实用新型专利技术能在试件本身存在非均质性的情况下，准确获取试件力学加载过程中的应变量，同时试验后便于测试装置的回收再利用。

【技术实现步骤摘要】
用于测量试件环向应变的声发射探头固定装置
本技术涉及一种用于测量试件环向应变的声发射探头固定装置，属于岩体力学实验

技术介绍
了解岩石和岩体的力学性能、变形和破坏规律，以及各种构筑物对岩体所引起的各种物理、力学效应，是工程设计施工参数的主要来源。为了获取岩体结构特性对岩体的力学性质的影响程度，实验室逐渐采用定量的数值量测分析与岩体力学作用机制相结合的研究思路，然而，在目前的试验过程中，都是采用胶水将声发射探头和应变片外贴在试件表面的方法，不仅在试验完成后会导致声发射探头和应变片难以取下，而且由于试件本身会存在非均质性(即非均质性会导致不同位置的应变量不同)，而应变片只能对其贴合的部位进行应变测量，最终造成实验误差较大。因此，如何能在试件本身存在非均质性的情况下，准确获取试件力学加载过程中的应变量，同时试验后便于测试装置的回收再利用是本行业亟待解决的问题。
技术实现思路
针对上述现有技术存在的问题，本技术提供一种用于测量试件环向应变的声发射探头固定装置，能在试件本身存在非均质性的情况下，准确获取试件力学加载过程中的应变量，同时试验后便于测试装置的回收再利用。为了实现上述目的，本技术采用的技术方案是：一种用于测量试件环向应变的声发射探头固定装置，包括环形橡胶套、探头固定座和环形应变测量装置，所述环形橡胶套内部设有环形通道，环形橡胶套表面开设安装孔，安装孔与环形通道连通，环形橡胶套的内径略小于圆柱形试件的直径；所述探头固定座共两个，两个探头固定座以环形橡胶套的轴线为中心对称固定在环形橡胶套两侧，所述探头固定座为带有缺口的空心圆柱形；所述环形应变测量装置包括壳体、主传动轴、从传动轴、发条弹簧、刻度盘和非弹性钢丝绳，壳体固定在环形橡胶套的外侧、且使安装孔处于壳体内，主传动轴设置在壳体内、且主传动轴两端分别通过轴承与壳体两侧壁活动连接，使主传动轴能在壳体内转动；发条弹簧装在主传动轴上、且发条弹簧一端与主传动轴固定连接；发条弹簧另一端与非弹性钢丝绳一端固定连接，非弹性钢丝绳另一端从安装孔进入环形通道、并沿环形通道环绕一周后固定在安装孔处；从传动轴设置在壳体内、且从传动轴两端分别通过轴承与壳体两侧壁活动连接，使从传动轴能在壳体内转动；刻度盘设置在壳体外侧、且刻度盘的指针与从传动轴一端传动连接；主传动轴上装有主传动齿轮，从传动抽上装有从传动齿轮，主传动齿轮和从传动齿轮之间啮合、且从传动齿轮的周长大于主传动齿轮的周长。进一步，所述环形橡胶套和探头固定座的材质均为弹性硬质橡胶。进一步，所述刻度盘的环形刻度周长与从传动齿轮的周长相同。采用这种结构，能保证指针随从传动轴转动时，从传动齿轮转动位移量与指针转过刻度盘的位移量相同，从而细化了刻度盘刻度，提高了实验精度。与现有技术相比，本技术采用环形橡胶套、探头固定座和环形应变测量装置相结合方式，具有如下优点：1、本技术将圆柱形试件在岩体力学加载过程中的声发射试验和环形应变测量集中在同一截面上，由于其不是对单独的位置进行应变测量，而是对同一截面上的整个环形应变量进行测量，从而避免了试件的非均质性对应变测量的影响，准确获取试件力学加载过程中的应变量，为研究试件受载时吸收的弹性势能与声发射装置采集到岩石释放的能量之间的联系提供了数据支撑。2、本技术中由于从传动齿轮的周长大于主传动齿轮的周长，即主传动轴的转动速度会大于从传动轴的转动速度，这样在岩石受载过程中骤然发生扩容时，主传动轴受发条弹簧的弹力作用会快速转动，经过主传动齿轮与从传动齿轮的传动后，会使从传动轴的转动较慢，进而带动指针在刻度盘内缓慢转动，从而能将试件快速的扩容转化为指针平稳的转动，从而有效减小了实验中的测量误差。3、本装置在试验时是套在圆柱形试件的外圆周面，并且是过盈配合；由于无胶水的粘黏，因此完成后能方便取下，同时声发射探头设置在探头固定座内，也是压紧固定，也并未采用胶水固定，因此试验完成后能方便从声发射探头上取下，最终实现本装置的快速回收再利用。附图说明图1为本技术的立体结构示意图；图2为本技术的主视图；图3为本技术的左视图；图4为本技术的俯视图；图5为图2中的A-A向剖视图；图6为图4中的B-B向剖视图；图7为图4中的C-C向剖视图。图中：1、环形橡胶套，1.1、环形通道，1.2、安装孔，2、探头固定座，3、环形应变测量装置，3.1、主传动轴，3.2、主传动齿轮，3.3、从传动轴，3.4、从传动齿轮，3.5、发条弹簧，4、刻度盘，5、非弹性钢丝绳。具体实施方式下面将对本技术作进一步说明。如图1至图7所示，一种用于测量试件环向应变的声发射探头固定装置，包括环形橡胶套1、探头固定座2和环形应变测量装置3，所述环形橡胶套1内部设有环形通道1.1，环形橡胶套1表面开设安装孔1.2，安装孔1.2与环形通道1.1连通，环形橡胶套1的内径略小于圆柱形试件的直径；所述探头固定座2共两个，两个探头固定座2以环形橡胶套1的轴线为中心对称固定在环形橡胶套1两侧，所述探头固定座2为带有缺口的空心圆柱形；所述环形应变测量装置3包括壳体、主传动轴3.1、从传动轴3.3、发条弹簧3.5、刻度盘4和非弹性钢丝绳5，壳体固定在环形橡胶套1的外侧、且使安装孔1.2处于壳体内，主传动轴3.1设置在壳体内、且主传动轴3.1两端分别通过轴承与壳体两侧壁活动连接，使主传动轴3.1能在壳体内转动；发条弹簧3.5装在主传动轴3.1上、且发条弹簧3.5一端与主传动轴3.1固定连接；发条弹簧3.5另一端与非弹性钢丝绳5一端固定连接，非弹性钢丝绳5另一端从安装孔1.2进入环形通道1.1、并沿环形通道1.1环绕一周后固定在安装孔1.2处；从传动轴3.3设置在壳体内、且从传动轴3.3两端分别通过轴承与壳体两侧壁活动连接，使从传动轴3.3能在壳体内转动；刻度盘4设置在壳体外侧、且刻度盘4的指针与从传动轴3.3一端传动连接；主传动轴3.1上装有主传动齿轮3.2，从传动抽3.3上装有从传动齿轮3.4，主传动齿轮3.2和从传动齿轮3.4之间啮合、且从传动齿轮3.4的周长大于主传动齿轮3.2的周长。进一步，所述环形橡胶套1和探头固定座2的材质均为弹性硬质橡胶。进一步，所述刻度盘4的环形刻度周长与从传动齿轮3.4的周长相同。采用这种结构，能保证指针随从传动轴3.3转动时，从传动齿轮3.4转动位移量与指针转过刻度盘4的位移量相同，从而细化了刻度盘4刻度，提高了实验精度。本技术的工作过程为：A、预先根据从传动齿轮3.4与主传动齿轮3.2的周长比，进而得出刻度盘4上每个刻度对应的环形应变量；B、选择一个圆柱形试件作为待测试件，将声发射探头固定装置的环形橡胶套1装在待测试件的外圆周面，使环形橡胶套1与待测试件之间为过盈配合；C、连接好声发射装置后，将两个声发射探头分别装在探头固定座2内、且声发射探头的朝向待测试件并本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于测量试件环向应变的声发射探头固定装置，其特征在于，包括环形橡胶套、探头固定座和环形应变测量装置，/n所述环形橡胶套内部设有环形通道，环形橡胶套表面开设安装孔，安装孔与环形通道连通，环形橡胶套的内径略小于圆柱形试件的直径；/n所述探头固定座共两个，两个探头固定座以环形橡胶套的轴线为中心对称固定在环形橡胶套两侧，所述探头固定座为带有缺口的空心圆柱形；/n所述环形应变测量装置包括壳体、主传动轴、从传动轴、发条弹簧、刻度盘和非弹性钢丝绳，壳体固定在环形橡胶套的外侧、且使安装孔处于壳体内，主传动轴设置在壳体内、且主传动轴两端分别通过轴承与壳体两侧壁活动连接，使主传动轴能在壳体内转动；发条弹簧装在主传动轴上、且发条弹簧一端与主传动轴固定连接；发条弹簧另一端与非弹性钢丝绳一端固定连接，非弹性钢丝绳另一端从安装孔进入环形通道、并沿环形通道环绕一周后固定在安装孔处；从传动轴设置在壳体内、且从传动轴两端分别通过轴承与壳体两侧壁活动连接，使从传动轴能在壳体内转动；刻度盘设置在壳体外侧、且刻度盘的指针与从传动轴一端传动连接；主传动轴上装有主传动齿轮，从传动抽上装有从传动齿轮，主传动齿轮和从传动齿轮之间啮合、且从传动齿轮的周长大于主传动齿轮的周长。/n...

【技术特征摘要】
1.一种用于测量试件环向应变的声发射探头固定装置，其特征在于，包括环形橡胶套、探头固定座和环形应变测量装置，
所述环形橡胶套内部设有环形通道，环形橡胶套表面开设安装孔，安装孔与环形通道连通，环形橡胶套的内径略小于圆柱形试件的直径；
所述探头固定座共两个，两个探头固定座以环形橡胶套的轴线为中心对称固定在环形橡胶套两侧，所述探头固定座为带有缺口的空心圆柱形；
所述环形应变测量装置包括壳体、主传动轴、从传动轴、发条弹簧、刻度盘和非弹性钢丝绳，壳体固定在环形橡胶套的外侧、且使安装孔处于壳体内，主传动轴设置在壳体内、且主传动轴两端分别通过轴承与壳体两侧壁活动连接，使主传动轴能在壳体内转动；发条弹簧装在主传动轴上、且发条弹簧一端与主传动轴固定连接；发条弹簧另一端与非弹性钢...

【专利技术属性】
技术研发人员：李鹏，朱永建，王平，任恒，张玉群，
申请(专利权)人：湖南科技大学，
类型：新型
国别省市：湖南;43