[實用新型]基于聲波干耦合的巖石全應力-應變損傷監測系統

有效

• 申請號: 202021107335.0
• 申請日: 2020-06-15
• 公開（公告）號: CN212540259U
• 公開（公告）日: 2021-02-12
• 發明（設計）人: 李遠;劉洋;馬國棟;喬蘭;李慶文;李政;謝海根;張博;蘇考
• 申請（專利權）人: 北京科技大學;中交第二公路工程局有限公司
• 主分類號: G01N29/07
• 分類號: G01N29/07;G01N29/14;G01N29/24;G01N29/28;G01N29/42;G01N29/44;G01N29/46
• 代理公司: 北京市廣友專利事務所有限責任公司 11237
• 代理人: 張仲波

1.一種基于聲波干耦合的巖石全應力-應變損傷監測系統，其特征在于：包括干耦合點接觸式聲波換能器和數字化型多功能集成電路板(1)，干耦合點接觸式聲波換能器分為干耦合點接觸式聲波發射換能器(4)和干耦合點接觸式聲波接收換能器(5)，干耦合點接觸式聲波發射換能器(4)和干耦合點接觸式聲波接收換能器(5)分別設置在巖石試樣(3)外表面或巖石試樣(3)的鉆孔內，數字化型多功能集成電路板(1)連接數字示波器(2)和干耦合點接觸式聲波發射換能器(4)，數字示波器(2)連接干耦合點接觸式聲波接收換能器(5)，巖石試樣(3)置于巖石力學試驗設備(6)中。

2.根據權利要求1所述的基于聲波干耦合的巖石全應力-應變損傷監測系統，其特征在于：所述干耦合點接觸式聲波換能器包括球形保護頭(7)、PZT壓電陶瓷(8)、絕緣卡環(9)、螺紋壓板(10)、信號輸出端(11)和吸波緩沖材料(12)，干耦合點接觸式聲波換能器整體為L型結構，PZT壓電陶瓷(8)嵌于吸波緩沖材料(12)中，PZT壓電陶瓷(8)露出的端部上設置球形保護頭(7)，PZT壓電陶瓷(8)嵌入吸波緩沖材料(12)的一端通過絕緣卡環(9)固定，且連接信號輸出端(11)，信號輸出端(11)通過螺紋壓板(10)固定。

3.根據權利要求2所述的基于聲波干耦合的巖石全應力-應變損傷監測系統，其特征在于：所述吸波緩沖材料(12)采用導熱硅膠，導熱系數＞2w/(m·k)，使用溫度范圍-50～100℃，聲阻抗15×10⁶～18×10⁶kg/m²·s。

4.根據權利要求1所述的基于聲波干耦合的巖石全應力-應變損傷監測系統，其特征在于：所述干耦合點接觸式聲波發射換能器(4)為一個，干耦合點接觸式聲波接收換能器(5)不少于兩個。

5.根據權利要求1所述的基于聲波干耦合的巖石全應力-應變損傷監測系統，其特征在于：所述干耦合點接觸式聲波發射換能器(4)與干耦合點接觸式聲波接收換能器(5)適應曲率K≤0.06mm^-1的工作面,布置距離范圍1-20cm。