[發明專利]一種用于巖樣損傷測定的三維聲波測試裝置及測試方法

在審

• 申請號: 202110588510.5
• 申請日: 2021-05-28
• 公開（公告）號: CN113390965A
• 公開（公告）日: 2021-09-14
• 發明（設計）人: 欒輝;吳春陽;崔志平;王海齊;張宇翔;孫銘辰;劉震宇;衣瑛
• 申請（專利權）人: 鞍鋼集團礦業有限公司
• 主分類號: G01N29/04
• 分類號: G01N29/04;G01N29/22;G01N29/28;G01N29/44
• 代理公司: 鞍山貝爾專利代理有限公司 21223
• 代理人: 許冠忠

1.一種用于巖樣損傷測定的三維聲波測試裝置，其特征在于，包括測試箱，設置在測試箱上的聲波發射器和聲波接收器，與聲波發生器和聲波接收器連接的聲波儀，以及與聲波儀連接的數據處理終端；

所述測試箱為空心圓柱體，上蓋與箱體間設有密封；上蓋密封設置聲波發射器，底板密封設置聲波接收器，測試箱側壁沿縱軸線方向分為兩部分，一半密封鑲嵌有聲波發射器、另一半密封鑲嵌有聲波接收器，并且上蓋與底板的聲波發射器與聲波接收器對稱設置，側壁上的聲波發射器與聲波接收器對稱設置；

所述測試箱上蓋的邊緣設置可密封的排氣孔，測試箱底板邊緣設置耦合介質輸入輸出孔；

所述數據處理終端可顯示波形圖及構建巖樣內部損傷結構模型。

2.一種用于巖樣損傷測定的三維聲波測試裝置，其特征在于，包括測試箱，底座，設置在測試箱上的聲波發射器和聲波接收器，與聲波發生器和聲波接收器連接的聲波儀，以及與聲波儀連接的數據處理終端；

所述測試箱為球體，上一半球體為上蓋，下一半球體為箱體，箱體位于底座上，上蓋與箱體間設有密封；聲波發射器密封設置于上蓋，聲波接收器密封設置于箱體，并且聲波發射器與聲波接收器對稱設置；

所述測試箱的頂端設置可密封的排氣孔，測試箱的底端設置耦合介質輸入輸出孔；

所述數據處理終端可顯示波形圖及構建巖樣內部損傷結構模型。

3.根據權利要求1或2所述的用于巖樣損傷測定的三維聲波測試裝置，其特征在于，所述聲波發射器和聲波接收器為均勻布置。

4.根據權利要求1或2所述的用于巖樣損傷測定的三維聲波測試裝置，其特征在于，聲波發射器和聲波接收器的安裝密度為：個/0.4～0.6cm²。

5.一種用于巖樣損傷測定的三維聲波測試方法，采用了權利要求1或2所述的用于巖樣損傷測定的三維聲波測試裝置，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1，制作尺寸小于三維聲波測試裝置的測試箱內部尺寸的柱狀或球形巖樣；

步驟2，往測試箱內注入1/6～1/5測試箱體積的耦合介質；

步驟3，將巖樣放入聲波測試箱內，將上蓋與箱體封閉，向箱體內注滿耦合介質；

步驟4，進行聲波測試試驗，通過數據處理終端控制聲波發射與接收，獲取聲波數據，數據處理終端通過采集的聲波數據計算出巖樣內部缺陷的三維信息及缺陷的深度、大小和類型特征，將缺陷的特征和三維信息數據進行三維損傷建模，構建基于巖樣內部損傷結構的三維可視模型。

6.根據權利要求5所述的用于巖樣損傷測定的三維聲波測試方法，其特征在于，所述耦合介質為水、機油、潤滑油、甘油、水玻璃。

7.根據權利要求5所述的用于巖樣損傷測定的三維聲波測試方法，其特征在于，針對三維可視模型中的缺陷特征進行定性分析。