[發明專利]一種工程用承壓滲透式聲測探頭

無效

• 申請號: 201210103333.8
• 申請日: 2012-04-10
• 公開（公告）號: CN102636574A
• 公開（公告）日: 2012-08-15
• 發明（設計）人: 俞縉;蔡燕燕;陳旭;陳榮淋
• 申請（專利權）人: 華僑大學
• 主分類號: G01N29/24
• 分類號: G01N29/24
• 代理公司: 泉州市文華專利代理有限公司 35205
• 代理人: 陳智海

技術領域

本發明涉及工程材料測試領域的測試裝置，具體涉及一種基于巖石三軸試驗系統的工程用承壓滲透式聲測探頭。

背景技術

在工程測試領域中，為了研究巖石等工程材料在應力場和滲流場耦合情況下的孔隙裂隙分布和擴展等特性，需對巖石等工程材料的聲波傳輸速度和水滲透率等參數進行測試的三軸試驗，在試驗時，需為三軸伺服試驗系統配置一套承壓滲透式聲測探頭，即為了滿足試驗要求，除了探頭的強度和剛度等需與三軸伺服試驗機構和巖石等工程材料相匹配，探頭需具備具有聲波發射和接收等功能的聲波傳感器外，探頭還要具備對所測試的巖石等工程材料進行滲透孔隙水的功能。

為了使試驗結果更加符合巖石等工程材料自身的客觀特性，以得出客觀準確的滲透結果，需要求探頭與巖石等工程材料樣品中的滲透通道的對應耦合應盡可能符合巖石等工程材料的孔隙裂隙的分布特征。

因巖石等工程材料的內部及形成于表面的孔隙裂隙呈隨機性分布，而目前現有的承壓滲透式聲測探頭其用于輸送滲透水的孔隙水通孔多設置在探頭的承壓面的中心處，沒有與巖石等工程材料隨機分布的孔隙裂隙對應，使水不能均勻有效地滲透于孔隙裂隙內，導致無法得出客觀準確的滲透試驗結果，進而影響整個三軸試驗結果的全面可靠性，以至于不能科學合理地研究巖石等工程材料在應力場和滲流場耦合情況下的孔隙裂隙分布和擴展特性。

發明內容

本發明的目的在于提供一種工程用承壓滲透式聲測探頭，其可使水均勻有效地滲透于巖石等工程材料的孔隙裂隙內，進而能科學合理地研究巖石等工程材料在應力場和滲流場耦合情況下的孔隙裂隙分布和擴展特性。

為了達到上述目的，本發明采用這樣的技術方案：

一種工程用承壓滲透式聲測探頭，包括探頭本體，所述探頭本體具有孔隙水通孔，所述探頭本體的承壓面規則布設有凹槽，所述凹槽與所述孔隙水通孔聯通。

上述探頭本體呈圓柱狀，上述凹槽為同心環形與徑向交錯設置。

上述孔隙水通孔布設于上述凹槽的交點處。

上述探頭本體的承壓面附有透水墊。

上述探頭本體具有聲波換能裝置。

上述聲波換能裝置包括工作配合連接的聲波傳感器、壓電陶瓷和信號線。

采用上述技術方案后，本發明的工程用承壓滲透式聲測探頭，其承壓面規則布設的凹槽可與被測試的巖石等工程材料的內部及表面隨機分布的孔隙裂隙對應，并且凹槽與用于輸送滲透水的孔隙水通孔聯通，即水經孔隙水通孔由凹槽形成的水流通道進一步疏通擴散，進而全面地滲透于巖石等工程材料的孔隙裂隙內，與現有技術相比，本發明的工程用承壓滲透式聲測探頭，突破傳統探頭的承壓面構造形式，克服傳統探頭的孔隙水通孔不能與巖石等工程材料隨機分布的孔隙裂隙對應的缺陷，使水能均勻有效地滲透于孔隙裂隙內，可使人們更加科學合理地研究巖石等工程材料在應力場和滲流場耦合情況下的孔隙裂隙分布和擴展特性。

進一步，透水墊可對水進行滲透式的擴散，進一步提高接下來水滲透于巖石等工程材料的孔隙裂隙內的均勻程度。

附圖說明

圖1為本發明的局部剖示圖；

圖2為本發明的承壓面結構示意圖。

圖中：

1-探頭本體????????????11-孔隙水通孔

12-凹槽???????????????121-環形凹槽

122-徑向凹槽??????????13-透水墊

2-聲波換能裝置????????21-聲波傳感器

22-壓電陶瓷???????????23-信號線

具體實施方式

為了進一步解釋本發明的技術方案，下面通過具體實施例進行詳細闡述。

本發明的一種工程用承壓滲透式聲測探頭，如圖1和2所示，包括探頭本體1。

探頭本體1具有用于輸送滲透水的孔隙水通孔11，改進之處在于探頭本體1的承壓面上規則布設有凹槽12，并且凹槽12與孔隙水通孔11聯通，凹槽12對流經孔隙水通孔11后的水進行均勻的疏通擴散，進而提高水滲透于巖石等工程材料的孔隙裂隙內的均勻和有效程度。

為了進一步增強凹槽12對水的疏通擴散效果，優選地，在呈圓柱狀的探頭本體1的承壓面上將凹槽12設置成由同心的環形凹槽121與徑向凹槽122相交錯的形式。

為了提高孔隙水通孔11與凹槽12的配合工作性能，再進一步增強凹槽12對水的疏通擴散效果優選地，孔隙水通孔11布設在環形凹槽121與徑向凹槽122的交點處，呈多點樞紐均布的形式。