[發明專利]煤巖單軸壓縮聲發射試驗的傳感器固定試驗架及使用方法

有效

• 申請號: 201310319396.1
• 申請日: 2013-07-26
• 公開（公告）號: CN103412054A
• 公開（公告）日: 2013-11-27
• 發明（設計）人: 李振雷;竇林名;何江;蔡武;王桂峰;丁言露;秦松
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學
• 主分類號: G01N29/26
• 分類號: G01N29/26;G01N29/14
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 楊曉玲

技術領域

本發明涉及一種傳感器固定試驗架及使用方法，尤其是一種適用于煤巖單軸壓縮聲發射試驗的傳感器固定試驗架及使用方法。

背景技術

實驗室進行煤巖類材料單軸壓縮聲發射試驗時，要求聲發射傳感器與煤巖試樣緊密接觸，且能夠固定在試樣表面。目前，還沒有專門用于煤巖等標準圓柱試樣表面固定聲發射傳感器的裝置，聲發射傳感器的固定采用傳感器表面涂固體黃油，然后用橡皮筋固定，存在傳感器的空間位置固定不精確、試驗過程中傳感器脫落的問題，且需要反復多次對聲發射傳感器進行拆裝，這樣的情況下，增加了試樣損耗和試驗耗時，影響單軸壓縮聲發射試驗的正常進行。

發明內容

技術問題：本發明的目的是針對現有技術中存在的不足，提供一種結構簡單、固定效果好的用于煤巖單軸壓縮聲發射試驗的傳感器固定試驗架。

技術方案：本發明的煤巖單軸壓縮聲發射試驗的傳感器固定試驗架，包括內設煤巖試樣的圓架、呈120度分布固定圓架的三個腳架，圓架上設有固定與煤巖試樣相接觸的聲發射傳感器的緊貼裝置，所述的圓架包括上圓架和下圓架，上圓架和下圓架分別固定在三個腳架的上下部；所述的緊貼裝置為多個，分別固定在上圓架和下圓架上。

所述的緊貼裝置包括有殼體、罩蓋和彈簧，所述的殼體一端固定在所述的圓架上，另一端為直徑小于所述的罩蓋直徑的環形擋板，所述的罩蓋為一圓盤，設置在殼體內，所述的彈簧一端固定在所述的圓架上，另一端連接所述的罩蓋，所述的殼體上與軸線平行開有便于聲發射傳感器導線出入的條形缺口。

所述的緊貼裝置為四個，兩兩分別固定在上圓架和下圓架上，固定在同一圓架上的兩個緊貼裝置間隔180度對稱分布，上圓架與下圓架之間的緊貼裝置以圓架軸心為中心在空間上間隔90度分布。

使用上述傳感器固定試驗架的煤巖單軸壓縮聲發射試驗的使用方法，包括如下步驟：

（1）將傳感器固定試驗架放置在單軸壓縮試驗機上；

（2）在聲發射傳感器的信號采集端表面涂抹耦合劑，耦合劑選用固體黃油，應保證耦合劑涂抹均勻，并完全覆蓋聲發射傳感器的信號采集端表面；

（3）安裝聲發射傳感器，使聲發射傳感器的導線對準緊貼裝置的條形缺口，并通過條形缺口從殼體中探出，聲發射傳感器未涂抹耦合劑的一端與罩蓋接觸，通過聲發射傳感器導線向聲發射傳感器施加壓力將聲發射傳感器送向殼體內部，以便有足夠的空間放置煤巖試樣，并保證聲發射傳感器不從殼體內脫落，此時，彈簧被壓縮，保持這種壓縮狀態等待下一步操作；

（4）放置煤巖試樣，將煤巖試樣從傳感器固定試驗架上端放入上圓架和下圓架之內，保證煤巖試樣底部與腳架底端平齊，然后，緩慢釋放施加在聲發射傳感器上的壓力，直到聲發射傳感器信號采集端接觸煤巖試樣為止；

（5）檢查四個聲發射傳感器的所有連接準確無誤后，開始進行單軸壓縮聲發射試驗；

（6）試驗結束后，通過聲發射傳感器導線將聲發射傳感器壓向緊貼裝置的殼體內部，使聲發射傳感器與煤巖試樣脫離接觸，取走做完試驗的煤巖試樣，然后釋放施加在聲發射傳感器上的壓力，將聲發射傳感器從殼體中取出。

有益效果：本發明適用于在煤巖標準圓柱試樣表面固定聲發射傳感器，可滿足在實驗室內反復進行煤巖類材料單軸壓縮過程中聲發射監測的傳感器固定需要。采用圓架與腳架將緊貼裝置相對固定的設計方法，標準煤巖試樣放置在圓架內，聲發射傳感器放置在緊貼裝置內，并與煤巖試樣緊密接觸，既可保證安放位置的精確、傳感器固定壓力的提供，又可保證試驗架重復利用。在實驗室內反復大量進行標準煤巖試樣單軸壓縮聲發射試驗時可減輕調整拆裝的勞動強度，減小試樣損耗，降低試驗耗時，提高試驗效率和成功率。適用于在煤巖標準圓柱試樣表面固定聲發射傳感器的試驗架，可滿足在實驗室內反復進行煤巖類材料單軸壓縮過程中聲發射監測的傳感器固定需要。解決了目前在實驗室內進行單軸壓縮聲發射試驗時傳感器空間位置固定不精確、試驗過程中傳感器脫落、傳感器反復拆裝勞動強度大的問題。其結構簡單，固定效果，方便快捷，穩定性好。

附圖說明

圖1是本發明的結構示意圖；

圖2是圖1的俯視圖；

圖3是本發明的緊貼裝置結構示意圖；

圖4是圖3的左視結構圖；

圖5是圖3的剖面結構圖。

圖中：1-圓架，11-上圓架，12-下圓架，2-腳架，3-緊貼裝置，31-殼體，32-罩蓋，33-彈簧，34-擋板，35-缺口，4-聲發射傳感器，41-聲發射傳感器導線，5-煤巖試樣。

具體實施方式