[實用新型]一種井下巖石動態彈性參數快速測試系統

有效

• 申請號: 201921649492.1
• 申請日: 2019-09-29
• 公開（公告）號: CN211652700U
• 公開（公告）日: 2020-10-09
• 發明（設計）人: 蔣軍軍;鄧志剛;張寧博;趙善坤;蘇振國;孫中學;柴海濤;莫云龍;張廣輝;馬斌文;畢慧杰;王健達
• 申請（專利權）人: 煤炭科學技術研究院有限公司
• 主分類號: G01N29/07
• 分類號: G01N29/07
• 代理公司: 青島智地領創專利代理有限公司 37252
• 代理人: 陳海濱

本實用新型公開了一種井下巖石動態彈性參數快速測試系統，所述測試系統包括聲波測試儀和裝置穩固器，所述聲波測試儀包括波速采集儀、探頭連接線、橫縱波激發探頭、橫縱波接收探頭和軟件分析系統，裝置穩固器包括激發探頭加持包裹裝置、接收探頭加持包裹裝置、探頭自緊裝置、定向滑軌、前定向支撐滑塊、后定向支撐滑塊、長度測試尺、裝置穩固底座，本實用新型可直接完成井下巖石材料動態彈性參數快速測試，聲波測試儀與裝置穩固器形成一個整體系統，且裝置穩固器上裝有長度測試尺，可在彈性波在巖石樣本中傳播的同時完成彈性波傳播距離的測量，因此測試速度快，且能夠保證聲波儀探頭始終處于同軸位置，因此測試結果準確性高、可靠性高。

技術領域

本實用新型涉及一種巖石動態彈性參數，包括動彈性模量、動泊松比的測試系統，尤其適用于井下巖石材料動態彈性參數快速測量。

背景技術

巖石動態彈性參數包括動態彈性模量和動態泊松比，是巖石材料重要的力學性質之一，也是實際工程中評價巖石特性的重要數據。巖石動態彈性參數測量主要依靠沖擊壓縮實驗和彈性波實驗兩種技術。沖擊壓裂實驗方法需要對巖石各個方向進行三軸壓縮實驗，通過三軸壓縮實驗獲取應力應變變化，從而得到巖石各個方向的彈性參數，該實驗方法會對實驗樣品造成不可逆損傷，且實驗中涉及取樣加工、粘貼動態電阻應變片、安裝調試動態應變儀、調試沖擊試驗臺等一系列前期準備工作，工序繁瑣、效率低、成本高，因此一般情況下彈性波實驗在測量巖石動態彈性參數中應用更廣泛。目前，通過彈性波實驗測試巖石動態彈性參數主要是依據橫縱波傳播波速與巖石動態彈性參數之間的關系進行計算得到。因此首先需要通過聲波測試儀在巖石中發射并接收彈性波，得到彈性波在巖石材料中的傳播時間，然后測量兩探頭間的傳播距離，計算彈性波在巖石樣本中的傳播波速，最終得到巖石動態彈性參數。顯然，該方法很難保證聲波儀兩探頭處于同軸位置，故無法準確測得橫縱波傳播距離，影響計算結果的準確性、可靠性。該方法操作較為繁瑣，特別是測量巖石動態彈性參數各項異性特征時工作量較大。同時，現階段對于井下煤巖樣品動態彈性參數的測試，多采取井下采樣、井上測量。綜上所述，考慮實際工作需求，本實用新型提供一種井下巖石動態彈性參數快速測試系統，該系統能夠適用于井下無損、快速、準確的巖石動態彈性參數測試。

實用新型內容

本實用新型為了解決當前巖石動態彈性參數測試效率低、工序繁瑣、準確率低等技術問題，本實用新型提供一種井下巖石動態彈性參數快速測試系統，能夠直接完成井下巖石動態彈性參數快速測試，準確性高、可靠性高操作簡單、效率高。

一種井下巖石動態彈性參數快速測試系統，所述測試系統包括聲波測試儀和裝置穩固器，所述聲波測試儀包括波速采集儀、探頭連接線、橫縱波激發探頭、橫縱波接收探頭和軟件分析系統，所述裝置穩固器包括激發探頭加持包裹裝置、接收探頭加持包裹裝置、探頭自緊裝置、定向滑軌、前定向支撐滑塊、后定向支撐滑塊、長度測試尺和裝置穩固底座；

所述橫縱波激發探頭和橫縱波接收探頭均通過所述探頭連接線與所述波速采集儀相連接，所述波速采集儀內置軟件分析系統；

所述激發探頭加持包裹裝置、定向滑軌和長度測試尺固定在所述裝置穩固底座上，所述接收探頭加持包裹裝置、探頭自緊裝置、前定向支撐滑塊和后定向支撐滑塊套嵌在所述定向滑軌上。

進一步地，所述橫縱波激發探頭和橫縱波接收探頭分別置于所述激發探頭加持包裹裝置和所述接收探頭加持包裹裝置內。

進一步地，所述激發探頭加持包裹裝置和所述接收探頭加持包裹裝置上設有開孔，探頭連接線通過開孔分別與橫縱波激發探頭和橫縱波接收探頭連接。

進一步地，所述接收探頭加持包裹裝置上設有量爪與所述長度測試尺相接觸。

進一步地，所述探頭自緊裝置有兩個緊固螺絲，一個緊固螺絲與定向滑軌配合實現探頭自緊裝置位置固定，另一個緊固螺絲與接受探頭加持包裹裝置配合，實現對所述接收探頭加持包裹裝置緊固。

進一步地，所述前定向支撐滑塊和所述后定向支撐滑塊高度可調節。