[發(fā)明專(zhuān)利]一種針對(duì)巴西劈裂試驗(yàn)中聲發(fā)射探頭的固定裝置及方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110449859.0
• 申請(qǐng)日: 2021-04-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113176341A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-07-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃震;曾偉;趙奎;古啟雄;李仕杰;巫宇帆;林元生
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 江西理工大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G01N29/14
• 分類(lèi)號(hào): G01N29/14;G01N29/22;G01N29/24
• 代理公司: 北京國(guó)坤專(zhuān)利代理事務(wù)所(普通合伙) 11491
• 代理人: 張國(guó)棟

1.一種針對(duì)巴西劈裂試驗(yàn)中聲發(fā)射探頭的固定裝置，其特征在于，包括劈裂試驗(yàn)加載盒(1)、兩個(gè)輔助試件固定機(jī)構(gòu)(2)、多個(gè)探頭固定機(jī)構(gòu)(3)和試件導(dǎo)向定位機(jī)構(gòu)(4)；

兩個(gè)所述輔助試件固定機(jī)構(gòu)(2)分別安裝在劈裂試驗(yàn)加載盒(1)的左右兩側(cè)，多個(gè)所述探頭固定機(jī)構(gòu)(3)和試件導(dǎo)向定位件(4)均設(shè)置在劈裂試驗(yàn)加載盒(1)上；

所述劈裂試驗(yàn)加載盒(1)包括底座(11)，所述底座(11)的頂部固定安裝有兩個(gè)側(cè)擋板(12)；

所述輔助試件固定機(jī)構(gòu)(2)包括圓孔(21)，所述圓孔(21)的內(nèi)側(cè)滑動(dòng)連接有固定圓桿(22)，兩個(gè)所述固定圓桿(22)相對(duì)的一端均固定安裝有限位圓桿(23)；

所述探頭固定機(jī)構(gòu)(3)包括固定滑塊(31)、螺紋桿(33)和聲發(fā)射探頭(37)，所述固定滑塊(31)正面開(kāi)設(shè)有滑槽(32)；

所述試件導(dǎo)向定位機(jī)構(gòu)(4)包括兩個(gè)加載片(41)，底部所述加載片(41)的頂部開(kāi)設(shè)有兩個(gè)活動(dòng)槽(42)，所述活動(dòng)槽(42)的內(nèi)部滑動(dòng)連接有楔形塊(43)，兩個(gè)所述加載片(41)的相對(duì)一側(cè)均固定安裝有試驗(yàn)加載圓形鋼條(44)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種針對(duì)巴西劈裂試驗(yàn)中聲發(fā)射探頭的固定裝置，其特征在于，兩個(gè)所述側(cè)擋板(12)分別位于底座(11)頂部的左右兩側(cè)，且兩個(gè)側(cè)擋板(12)呈左右對(duì)稱(chēng)分布，兩個(gè)所述圓孔(21)分別開(kāi)設(shè)在兩個(gè)側(cè)擋板(12)的相背一側(cè)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種針對(duì)巴西劈裂試驗(yàn)中聲發(fā)射探頭的固定裝置，其特征在于，所述限位圓桿(23)靠近側(cè)擋板(12)的一側(cè)活動(dòng)安裝有調(diào)節(jié)彈簧(24)，所述調(diào)節(jié)彈簧(24)遠(yuǎn)離限位圓桿(23)的一側(cè)與側(cè)擋板(12)相貼合，所述固定圓桿(22)的外側(cè)固定安裝有兩個(gè)尾板(25)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種針對(duì)巴西劈裂試驗(yàn)中聲發(fā)射探頭的固定裝置，其特征在于，兩個(gè)所述側(cè)擋板(12)相背的一側(cè)均固定安裝有圓柱筒(26)，兩個(gè)所述圓柱筒(26)的相背一側(cè)均開(kāi)設(shè)有圓柱形導(dǎo)槽，圓柱形導(dǎo)槽的寬度大于尾板(25)的寬度。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種針對(duì)巴西劈裂試驗(yàn)中聲發(fā)射探頭的固定裝置，其特征在于，兩個(gè)所述側(cè)擋板(12)的相背一側(cè)均開(kāi)設(shè)有U形滑槽(27)，所述U型滑槽(27)的內(nèi)部滑動(dòng)連接有限位塊(28)，左右相對(duì)應(yīng)的兩個(gè)所述限位塊(28)相背的一側(cè)均固定安裝有限位桿(29)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種針對(duì)巴西劈裂試驗(yàn)中聲發(fā)射探頭的固定裝置，其特征在于，所述限位桿(29)的外側(cè)螺紋連接有限位螺栓(210)，所述限位螺栓(210)與側(cè)擋板(12)的外表面相貼合，所述限位桿(29)遠(yuǎn)離限位塊(28)的一端與固定滑塊(31)固定連接。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種針對(duì)巴西劈裂試驗(yàn)中聲發(fā)射探頭的固定裝置，其特征在于，所述螺紋桿(33)的外側(cè)活動(dòng)安裝有限位彈簧(34)和墊片(35)，所述螺紋桿(33)的外側(cè)螺紋連接有緊固螺母(36)，所述螺紋桿(33)正面的一端固定安裝有圓盤(pán)，所述螺紋桿(33)背面的一端固定連接有固定帽，所述限位彈簧(34)的前后兩側(cè)分別與墊片(35)和固定帽相貼合，所述緊固螺母(36)與固定滑塊(31)的正面相貼合，所述墊片(35)與固定滑塊(31)的背面相貼合。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種針對(duì)巴西劈裂試驗(yàn)中聲發(fā)射探頭的固定裝置，其特征在于，頂部所述試件加裝片(41)滑動(dòng)連接在兩個(gè)側(cè)擋板(12)之間，底部所述試件加裝片(41)固定連接在兩個(gè)擋板(12)之間，所述楔形塊(43)的形狀為垂直三角形。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種針對(duì)巴西劈裂試驗(yàn)中聲發(fā)射探頭的固定裝置，其特征在于，所述固定滑塊(31)由三塊透明亞克力板拼接粘合而成，兩個(gè)所述試驗(yàn)加載圓形鋼條(44)的位置相對(duì)應(yīng)，且兩個(gè)試驗(yàn)加載圓形鋼條(44)均位于試件加載片(41)的中間位置。

10.一種針對(duì)巴西劈裂試驗(yàn)中聲發(fā)射探頭的固定方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)放置定位試件，首先把試驗(yàn)加載盒(1)放置在壓力機(jī)的加載平臺(tái)上，將巖石試件放入試件加載盒(1)，用試件導(dǎo)向定位機(jī)構(gòu)(4)對(duì)巖石試件進(jìn)行初步定位，保證下方試驗(yàn)加載鋼條(44)是處于巖石的中心位置；

2)輔助固定試件，旋轉(zhuǎn)固定圓桿(22)使連接的尾板(25)插入到圓柱形導(dǎo)槽中，進(jìn)而可調(diào)節(jié)固定圓桿(22)的伸縮，使兩個(gè)限位圓桿(23)對(duì)巖石試件固定，確定左右兩側(cè)固定好之后，移開(kāi)試件導(dǎo)向定位機(jī)構(gòu)(4)；

3)準(zhǔn)備工作，在聲發(fā)射探頭(37)的采集端的表面均勻涂抹超聲耦合劑，消除聲發(fā)射探頭與巖石表面的孔隙；

4)調(diào)節(jié)固定探頭，將聲發(fā)射探頭(37)輕輕接觸在巖石表面，通過(guò)旋轉(zhuǎn)緊固螺母(36)來(lái)壓縮或釋放限位彈簧(34)，使得聲發(fā)射探頭(37)緊密貼合在巖石表面，可通過(guò)設(shè)置的限位桿(29)和限位螺栓(210)的配合下可使滑動(dòng)固定滑塊(31)上下移動(dòng)，通過(guò)設(shè)置的螺紋桿(33)、限位彈簧(34)和緊固螺母(36)的配合可使其水平移動(dòng)和前后調(diào)節(jié)；

5)預(yù)加載試驗(yàn)，以巴西劈裂過(guò)程中聲發(fā)射信號(hào)定位所需最少四個(gè)聲發(fā)射探頭的要求為例，在固定好前后兩個(gè)端面上的聲發(fā)射探頭(37)后，放置上方的試件加載墊片(41)，進(jìn)行試驗(yàn)預(yù)加載；

6)試驗(yàn)采集，旋轉(zhuǎn)固定圓桿(22)使尾板(25)從圓柱形導(dǎo)槽中移出，撤除對(duì)巖石固定，進(jìn)行巴西劈裂試驗(yàn)并采集漸進(jìn)破壞過(guò)程中的聲發(fā)射信號(hào)；

7)清理，拉伸限位彈簧(34)將聲發(fā)射探頭(36)與巖石試件表面脫離接觸，取下頂部試件加載片(41)，取出試驗(yàn)巖樣。