CN102661999A - 用于混凝土表面的声发射传感器固定装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于混凝土表面的声发射传感器固定装置，包括传感器固定支架、弹簧、传感器罩盖以及脚套，所述的脚套设置在传感器固定支架的下端，在所述的脚套包括一基板，在所述的基板上设置有一放置声发射传感器的缺口，在传感器固定支架对应缺口的上方下表面固定所述的弹簧，弹簧的下端连接所述的传感器罩盖。本发明固定装置解决了目前声发射传感器在混凝土表面难以固定牢靠、难以精确保证传感器的空间位置、拆装困难，以及难以保证施加于声发射传感器之上的固定压力、难以高效重复使用等实际问题。可用于在实验室内反复进行混凝土和岩石类准脆性材料声发射监测，以及在混凝土结构等实际工程中进行声发射传感器固定的需要。

Description

用于混凝土表面的声发射传感器固定装置

技术领域    

本发明涉及一种传感器的固定装置，尤其涉及一种用于在混凝土表面固定声发射传感器的固定装置，可用于在实验室内反复进行混凝土和岩石类准脆性材料声发射监测，以及在混凝土结构等实际工程中进行声发射传感器固定的需要。

背景技术    

近年来，声发射技术越来越多的被应用于土木工程结构的无损检测中。由于混凝土是一种脆性的人工石材，在其表面安放声发射传感器并不是一件非常容易的事情，而现有的用于压力容器等领域的磁性传感器支座并不能适用于设置于混凝土和岩石这类材料的表面，因为混凝土和钢材不用，磁性材料无法吸附其上。此外，在试验室内进行混凝土材料试件的声发射监测试验中，还存在声发射传感器固定的问题，因为在这样的情形之下需要反复多次对声发射传感器进行拆装，而且要求每次固定声发射传感器的空间位置和固定压力的量值满足相应的精度要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供一种多次重复固定时空间位置和压力较为一致的用于混凝土表面的声发射传感器固定装置。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种用于混凝土表面的声发射传感器固定装置，其特征在于，包括传感器固定支架、弹簧、传感器罩盖以及脚套，所述的脚套设置在传感器固定支架的下端，在所述的脚套包括一基板，在所述的基板上设置有一放置声发射传感器的缺口，在传感器固定支架对应缺口的上方下表面固定所述的弹簧，弹簧的下端连接所述的传感器罩盖。

在所述的基板的两端还分别设置有一插槽，所述的缺口位于两个插槽之间，在所述的传感器固定支架下端设置有两个插脚，所述的插脚插入所述的插槽。

在所述的脚套的长度方向和宽度方向的两端分别设置有两个设置有传感器定位标记，长度方向上的传感器定位标记在宽度方向的中心，宽度方向上的定位标记在长度方向的中心。

所述的缺口为圆形，该圆形缺口的厚度为1mm。

所述的弹簧为塔形弹簧。

本发明采用主体固定装置和与混凝土表面的粘合装置相分离的设计方法，既可保证安放位置的精确、传感器固定压力的稳定提供，又可保证固定支座的小巧和可重复利用的特点。在混凝土试件的实验室内大量反复测试中可以减轻调整拆装的劳动强度，便于拆卸，便于重复利用，省时省力，操作简便。对于混凝土结构的工程现场声发射监测，同样具有良好的实际意义与经济效果。本发明使用方便，稳定牢靠，能够确保正确的耦合与固定。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

图2是本发明传感器固定支架结构示意图。

图3是本发明脚套结构示意图。

图4是图3的俯视图。

其中：1、传感器固定支架，11、上顶板，12、立板，13、插脚，2、脚套，21、基板，22、缺口，23、插槽，24、传感器定位标记，3、弹簧，4、传感器罩盖，5、声发射传感器。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明作详细说明，如图1、图2所示，本发明固定装置的声发射传感器固定支架1为一个钢板折弯构件，包括上顶11板、下面两个插脚13，还有两个连接上顶,11和两个插脚13的两个立板12，在上顶板11的下表面焊接弹簧3，弹簧3可以选用塔形弹簧。弹簧3的下端焊接传感器罩盖4，在固定声发射传感器5时，传感器罩盖4正好盖在声发射传感器5上端，塔形弹簧均匀地将固定压力传递到位于声发射传感器顶部的传感器罩盖上。而固定传感器的反力则先由钢板折弯件的上顶板传递到塑料脚套上，再由塑料脚套通过502快干胶水的粘结作用传递到混凝土表面，整个传力路径明确而便于控制。

脚套可以采用塑料材料制作，成本低廉，主要是为了解决便于大批量安装和拆卸声发射传感器而设计的，在使用过程中属于检测易耗品，进行新的检测过程时，须重新安装新的脚套，而传感器固定支架和塔形弹簧则可以重复利用。在实验室大批量反复试验的过程中，其优势体现的尤为明显。

在塑料脚套上，还设计了独特的四个传感器定位标记24，如附图4所示，在安装过程中，将脚套上的四个定位标记与混凝土表面的实际划线位置分别对齐，然后将传感器安放在预留的圆形缺口区域，可保证声发射传感器安装位置的精准到位。此外，塑料脚套的中心部位预留的与声发射传感器的直径尺寸相当的圆形缺口区域，也可以保证涂装声发射传感器耦合剂的均匀平整，这对于提高信号质量是有帮助的。

本发明装置的固定方法是：

(1)检查混凝土试件的表面平整度。混凝土表面凸凹不平处应当借助于角磨机、砂纸等打磨平整，以保证声发射传感器与混凝土表面能够稳妥有效地接触。

(2)确定声发射传感器的布设位置。在混凝土表面确定所需布设声发射传感器的准确位置，然后通过该点用铅笔和直尺在混凝土表面画相互垂直的两条线段，线段的长度应分别略大于附图3中塑料脚套的长度和宽度，以便将塑料脚套上的定位标记与铅笔画线对照并确定位置。

(3)定位并粘贴塑料脚套。将塑料脚套的四个传感器定位标记分别与步骤2中提及的相互垂直的十字线段对齐，然后将502快干胶水从塑料脚套的侧面缓缓均匀地滴入塑料脚套与混凝土的接触面之间，待胶水干燥凝结之后，撤除安放压力，完成塑料脚套的固定。在此过程中，应当注意502胶水的用量，以不产生明显的滴漏为准，以免影响粘贴效果。

(4)均匀涂装声发射传感器耦合剂（凡士林）。利用小刮铲在附图3所示的圆形区域的凹陷部位均匀涂抹凡士林层，（小刮铲的宽度应当略大于圆形区域的直径）保证耦合剂厚度和该圆形区域周围塑料脚套圆周的厚度（约为1mm）。在操作的过程中应当保证耦合剂层涂抹平整、饱满。

(5)安装传感器固定支架。将固定支架的一侧脚先插入一侧的塑料脚套之中，并向该方向移动至该方向的尽头，直到不能移动为止，接下来向下稍用力微压固定支架，将其对准另一侧的塑料脚套入口处，用力将支架向该方向移动，直到主体支架位于两个塑料脚套正中位置为止，也就是保证声发射传感器固定支架的外边缘与塑料脚套的外边缘平齐。

(6)固定声发射传感器。首先用手指将传感器罩盖向上略提起，以便有足够的空间放置声发射传感器。然后将声发射传感器放入塑料脚套的圆形凹陷区域，保证传感器位于凹陷区域的正中位置且与混凝土表面贴合紧密，同时轻轻释放对传感器罩盖的提升力，直至传感器被稳妥地固定为止。最后，声发射传感器在塔形弹簧的压力作用下，被牢固稳妥的固定于混凝土表面。

(7)检查所有连接线准确无误之后，开始进行声发射监测。

(8)传感器的拆除。首先用手指将传感器罩盖向上略提起，释放施加在声发射传感器上的固定压力，然后取走声发射传感器并释放对传感器罩盖的提拉力。将传感器固定支架沿着在脚套内可以运行移动的方向，移向一端的尽头。然后略微向上提起支座，并沿着相反方向移动支座，即可完成传感器支座的拆除工作。

Claims (5)

1.一种用于混凝土表面的声发射传感器固定装置，其特征在于，包括传感器固定支架、弹簧、传感器罩盖以及脚套，所述的脚套设置在传感器固定支架的下端，在所述的脚套包括一基板，在所述的基板上设置有一放置声发射传感器的缺口，在传感器固定支架对应缺口的上方下表面固定所述的弹簧，弹簧的下端连接所述的传感器罩盖。

2.如权利要求1所述用于混凝土表面的声发射传感器的固定装置，其特征在于，在所述的基板的两端还分别设置有一插槽，所述的缺口位于两个插槽之间，在所述的传感器固定支架下端设置有两个插脚，所述的插脚插入所述的插槽。

3.如权利要求1或2所述用于混凝土表面的声发射传感器的固定装置，其特征在于，在所述的脚套的长度方向和宽度方向的两端分别设置有两个设置有传感器定位标记，长度方向上的传感器定位标记在宽度方向的中心，宽度方向上的定位标记在长度方向的中心。

4.如权利要求3所述用于混凝土表面的声发射传感器的固定装置，其特征在于，所述的缺口为圆形，该圆形缺口的厚度为1mm。

5.如权利要求3所述用于混凝土表面的声发射传感器的固定装置，其特征在于，所述的弹簧为塔形弹簧。

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