【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及岩石强度测试，尤其涉及一种基于随钻超声的岩石强度测试装置及方法。
技术介绍
1、本部分的陈述仅仅是提供了与本专利技术相关的
技术介绍
信息，不必然构成在先技术。
2、岩石强度是岩石的一种重要的力学特性，是指岩石抵抗载荷(外力)而不受屈服或破裂的能力,是岩石承受外力的极限应力值，其值反映了岩石抵抗破坏的能力和破坏规律，准确快速确定岩石强度在实际工程中具有重要意义。
3、岩石强度测试通常在现场取回岩芯或岩块，按照有关标准，在室内加工成规则试件，借助适当的加载设备在规定的加载速率下测定试件破坏时某截面上的极限应力，该方法虽然精度高但试样制备严格且效率低；利用点荷载仪测定岩石强度虽然试验成本低、时间短、试样加工要求不高或不许加工，但其适用性有限，将会给工程带来隐患。因此，如何实现现场岩石强度的高效准确测试，成为现有技术亟待解决的技术问题。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的是提供一种基于随钻超声的岩石强度测试装置及方法，能够克服现有测定岩石强度方法取样复杂、效率低等问题，实现现场岩石强度的高效准确测试。
2、为了实现上述目的，本专利技术是通过如下的技术方案来实现：
3、本专利技术第一方面提供了一种基于随钻超声的岩石强度测试装置，包括：
4、超声激励机构，用于对信号进行调节和显示；
5、钻进机构，包括超声波动力源和钻进组件，所述超声波动力源上端与超声激励机构相连，用于将驱动信号转换为高频
6、支撑保护机构，包括保护外壳和保护内壳，用于对超声激励机构、钻进机构和电源机构起到保护支撑作用；
7、电源机构，用于为超声激励机构和钻进机构提供电源。
8、进一步的，所述超声激励机构包括显示屏、信号调节电路和控制面板，信号调节电路对应多个调节按钮，调节按钮和显示屏均集成在控制面板上。
9、更进一步的，调节按钮包括信号频率按钮、信号放大按钮、时间设置按钮和振幅设置按钮，分别用于对信号频率、放大功率，时间和振幅进行调节。
10、进一步的，所述超声波动力源为压电陶瓷叠堆，所述钻进组件包括变幅杆、回复弹簧、压缩弹簧和钻杆，所述变幅杆上部细杆直接从压电陶瓷叠堆中间穿过，压电陶瓷与变幅杆紧贴，变幅杆用于将高频振动放大，变幅杆的另一端连接钻杆，压缩弹簧一端与变幅杆底端相连，另一端与保护内壳底端相连。
11、更进一步的，钻进机构均集成在保护内壳内部，钻杆另一端延伸至保护内壳外部与外界相连，钻杆在保护内壳内部的部分外部包裹有回复弹簧。
12、进一步的，电源机构包括电源、电源开关和指示灯，电源开关用于控制电源通断，并通过指示灯进行电源状态显示。
13、进一步的，所述保护内壳位于保护外壳内部，所述保护外壳上设置有手柄和提手。
14、进一步的，所述保护外壳内部还设置有微型风扇，用于加快排屑。
15、进一步的，所述保护外壳内部还设置有距离传感器，用于测量钻进深度。
16、本专利技术第二方面提供了一种基于第一方面基于随钻超声的岩石强度测试装置的测试方法，包括以下步骤：
17、对设备进行检查并进行通电；
18、按照测试要求进行参数设置；
19、将钻进机构贴于岩石表面，开始进行钻进；
20、钻进结束后，记录钻进数据，关闭电源；
21、根据钻进数据进行计算，预测岩石强度。
22、以上一个或多个技术方案存在以下有益效果：
23、本专利技术公开了一种基于随钻超声的岩石强度测试装置及方法，改变了测量岩石强度的传统模式，通过便携式超声钻进岩石强度测定装置实现高效钻进岩石，根据钻进深度预测岩石强度，改变了需要在室内加工成标准试件，借助适当的加载设备测定岩石强度的传统方法，大大简化了预测岩石强度的步骤，提高了效率。本专利技术的便携式超声钻进岩石强度测定装置设计巧妙，将超声波产生装置与信号放大装置集成，大大减小设备的重量，可行性高。本专利技术改变了以往在室内将试样加工成标准试件，借助适当的加载设备测定岩石强度的传统方式，同时克服了现有岩石强度准则应用局限的问题。本专利技术实现了在现场仅通过钻进装置对岩石强度进行测定，相比较其他测定方式节省时间，降低成本。
24、本专利技术附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种基于随钻超声的岩石强度测试装置，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的基于随钻超声的岩石强度测试装置，其特征在于，所述超声激励机构包括显示屏、信号调节电路和控制面板，信号调节电路对应多个调节按钮，调节按钮和显示屏均集成在控制面板上。
3.如权利要求2所述的基于随钻超声的岩石强度测试装置，其特征在于，调节按钮包括信号频率按钮、信号放大按钮、时间设置按钮和振幅设置按钮，分别用于对信号频率、放大功率，时间和振幅进行调节。
4.如权利要求1所述的基于随钻超声的岩石强度测试装置，其特征在于，所述超声波动力源为压电陶瓷叠堆，所述钻进组件包括变幅杆、回复弹簧、压缩弹簧和钻杆，所述变幅杆上部细杆直接从压电陶瓷叠堆中间穿过，压电陶瓷与变幅杆紧贴，变幅杆用于将高频振动放大，变幅杆的另一端连接钻杆，压缩弹簧一端与变幅杆底端相连，另一端与保护内壳底端相连。
5.如权利要求4所述的基于随钻超声的岩石强度测试装置，其特征在于，钻进机构均集成在保护内壳内部，钻杆另一端延伸至保护内壳外部与外界相连，钻杆在保护内壳内部的部分外部包裹有回复弹簧。
<...【技术特征摘要】
1.一种基于随钻超声的岩石强度测试装置，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的基于随钻超声的岩石强度测试装置，其特征在于，所述超声激励机构包括显示屏、信号调节电路和控制面板，信号调节电路对应多个调节按钮，调节按钮和显示屏均集成在控制面板上。
3.如权利要求2所述的基于随钻超声的岩石强度测试装置，其特征在于，调节按钮包括信号频率按钮、信号放大按钮、时间设置按钮和振幅设置按钮，分别用于对信号频率、放大功率，时间和振幅进行调节。
4.如权利要求1所述的基于随钻超声的岩石强度测试装置，其特征在于，所述超声波动力源为压电陶瓷叠堆，所述钻进组件包括变幅杆、回复弹簧、压缩弹簧和钻杆，所述变幅杆上部细杆直接从压电陶瓷叠堆中间穿过，压电陶瓷与变幅杆紧贴，变幅杆用于将高频振动放大，变幅杆的另一端连接钻杆，压缩弹簧一端与变幅杆底端相连，另一端与保护内壳底端相连。
5.如权利要求4所述的基于随钻超声的岩...
【专利技术属性】
技术研发人员：贺鹏，李文彤，石康，李贺，郑程程，麻正虎，
申请(专利权)人：山东科技大学，
类型：发明
国别省市：
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