CN107271566A - 一种声发射试验的传感器固定装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种声发射试验的传感器固定装置，包括传感器本体的固定机构、插槽支架、套口刚性支架和实体刚性支架。所述传感器本体的固定机构用于安装传感器，包括圆柱体外壳、插板、施压弹簧、传感器罩盖、限位弹簧、限位板。所述插槽支架对称设置两个，每个插槽支架含有插槽用于支撑传感器本体的固定机构。所述套口刚性支架设置中空，便于带有齿槽面的实体刚性支架套入，套口刚性支架一侧均布设置三个螺栓孔，通过螺栓使实体刚性支架固定。本发明结构简单，易安装、拆卸，可重复多次使用，且可调节传感器位置和满足多个传感器同时使用，增强了传感器检测的灵活性，提高了声发射试验的准确性。

Description

一种声发射试验的传感器固定装置
技术领域
本发明涉及到一种声发射传感器的固定装置，尤其涉及一种适用于岩石、混凝土、水泥土、煤等材料的立方体试件单轴压缩声发射测试中声发射传感器的固定装置。
背景技术
声发射监测技术已在岩土工程领域被广泛应用，用于监测材料的损伤演化过程。实验室进行岩土类材料单轴压缩声发射试验时，要求声发射传感器与岩土类试件紧密接触，且能够固定在试件表面。目前，还没有专门用于岩土材料等立方体试件表面固定声发射传感器的装置，传统的声发射传感器的固定采用传感器表面涂凡士林，然后用橡皮筋固定，这种方式存在传感器的空间位置固定不精确、试验过程中传感器易脱落的问题，且需要反复多次对声发射传感器进行拆装，这样的情况下，不仅增加了试件损耗和试验耗时，也影响单轴压缩声发射试验的正常进行。
发明内容
技术问题：为解决上述传感器固定方式存在的不足,本发明提供了一种结构简单、操作容易、循环使用，可稳固精准地将传感器固定于试件表面的声发射传感器固定装置。
技术方案：本发明的一种声发射试验的传感器固定装置,包括传感器本体的固定机构、插槽支架和套口刚性支架，还包括实体刚性支架。
所述传感器本体的固定机构设置在空心圆柱体外壳内部，包括插板、施压弹簧、传感器罩盖、限位弹簧、限位板；插板设置在传感器外壳上部，用于联结传感器本体的固定机构和插槽支架；传感器罩盖设置在传感器本体上方,施压弹簧安装在传感器外壳内顶与传感器罩盖之间；限位弹簧设置在传感器外壳内壁上，限位弹簧另一端安装限位板，所述圆柱体外壳一侧开有便于声发射传感器导线出入的条形缺口。
所述插槽支架一侧设置有半工字型插槽；插槽支架一端为开口，另一端和套口刚性支架成90°刚接联成整体。
所述套口刚性支架内部设置中空，一端设有中空开口便于实体刚性支架套入；另一端和插槽支架成90°刚接联成整体；套口刚性支架一侧均布设置三个螺栓孔。
所述实体刚性支架一端和插槽支架成90°刚接联成整体，另一端可以套入带套口的刚性支架由螺栓固定，与螺栓接触的一面设置为齿槽面。
所述限位弹簧和限位板均设置四个。各限位弹簧和限位板间隔90°均布于圆柱体外壳内壁上；限位板圆弧结构，其圆弧面与传感器本体紧密贴合。
本发明的有益效果在于：
本发明适用于岩石、混凝土、水泥土、煤等材料的立方体试件表面固定声发射传感器，可满足在实验室内反复进行材料的单轴压缩过程中声发射检测的传感器固定需要。
本发明结构简单、易操作、拆卸方便、可重复使用，将传感器本体的固定机构通过插板插装于插槽支架上，传感器本体的固定机构可以在插槽支架上滑动，将准确的对指定部位进行监测，保证了安放位置的精确性；实体刚性支架一端插入套口刚性支架中，用三个螺栓将其固定，实体刚性支架与螺栓接触的表面设置成齿槽面可以使其在套口中更加牢固；可以通过调节实体刚性支架插入套口刚性支架的程度使传感器与试件表面紧密结合。移动灵活性满足了适用于不同尺寸的试件。
本发明可以同时在插槽支架上插装多个传感器本体的固定机构，实现在同一水平线上对不同部位的监测，保证同批次被测试件在测试中声发射传感器受力的一致性，也可以方便更换出现故障的传感器本体的固定机构。
本发明传感器本体的固定机构设置有施压弹簧、传感器罩盖、限位弹簧、限位板等弹性装置，即和支架装置起到支撑作用，又在压缩试验中被测试件发生侧向膨胀时，不会增大声发射传感器的受力，降低了伪信号对测试结果的影响，并且提高了传感器的使用寿命。
附图说明
图1是本发明传感器固定装置结构示意图。
图2是本发明传感器本体的固定机构结构示意图。
图3是图2的右视图。
图4是本发明套口刚性支架结构示意图。
图5是图4的正视图。
图6是本发明插槽支架的右视图。
图7是图1的俯视图。
图中：1-传感器本体的固定机构，11-插板，12-空心圆柱体外壳，13-施压弹簧，14-传感器罩盖，15-限位弹簧，16-限位板，17-条形缺口，2-传感器本体，21-传感器导线，3-插槽支架，31-半工字型插槽，4-套口刚性支架，41-螺栓，42-螺栓孔，43-套口，5-实体刚性支架，6-试件。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的一个实施例作进一步的说明：
如图1所示，本发明一种声发射试验的传感器固定装置，包括传感器本体的固定机构1、插槽支架3和套口刚性支架4，还包括实体刚性支架5。如图1、图2、图3所示，所述传感器本体的固定机构1用于调节固定传感器，机构设置在空心圆柱体外壳12内部；传感器本体的固定机构通过插板11插入设有半工字型插槽31的插槽支架3上；传感器本体2放入机构中由传感器罩盖14、限位弹簧15，限位板16对其固定，传感器导线从条形缺口17探出；施压弹簧13通过支架传来的压力使传感器本体与试件6紧密结合。如图1、图6所示，所述插槽支架3对称设置两个，用于支撑传感器本体的固定机构1，并且插槽支架设有半工字型插槽31可以使传感器本体的固定机构在插槽支架上滑动，准确地对指定部位进行监测，同一水平面上还可以同时支撑多个传感器本体的固定机构；两个对称的插槽支架分别焊接于套口刚性支架4、实体刚性支架5。如图1、图4、图5所示，所述套口刚性支架4内部设置套口43，实体刚性支架5一端可以套入其中，并通过螺栓41插入螺栓孔42对其固定。
使用上述声发射传感器固定装置的具体步骤如下：
(1)检查立方体试件表面平整度。表面凹凸不平处应借助于角磨机、砂纸等打磨平整，以保证声发射传感器与试件表面能够稳妥有效的接触。
(2)确定声发射传感器的布设位置和布设数量。在试件声发射传感器布设位置表面均匀涂抹耦合剂，同时在传感器信号采集端表面均匀涂抹耦合剂。
(3)安装声发射传感器本体。将声发射传感器本体穿过4个限位板放入传感器本体的固定机构中，声发射传感器本体未涂抹耦合剂的一端与传感器罩盖接触，然后把两个或多个传感器本体的固定机构通过插板分别插入对称的插槽支架上，并调整传感器本体的固定机构使传感器的另一端与试件布设位置表面接触。在放入声发射传感器本体时传感器本体的导线应对准条形缺口，并通过条形缺口从空心圆柱体壳体探出。保持这种状态等待下一步操作。
(4)支架固定。完成步骤(3)之后将实体刚性支架插入套口刚性支架的套口中，同时稍用力向该方向移动，直至声发射传感器本体与试件表面紧密结合且使试件、传感器本体、声发射传感器固定装置形成一个整体，之后用螺栓通过螺栓孔把实体刚性支架固定，使其不发生移动。
(5)检查所有连接线准确无误之后，开始进行声发射检测试验。
(6)传感器的拆除。检测试验完成之后，首先把螺栓从螺栓孔拧出，缓慢把实体刚性支架从套口抽出来，使传感器本体与试件分离，然后把传感器本体的固定机构从插槽支架取下；将传感器本体从传感器本体的固定机构取出，以备下次使用。

Claims (5)

1.一种声发射试验的传感器固定装置，其特征在于：它包括传感器本体的固定机构(1)、插槽支架(3)、套口刚性支架(4)和实体刚性支架(5)；
所述传感器本体的固定机构(1)设置在空心圆柱体外壳(12)内部，包括插板(11)、施压弹簧(13)、传感器罩盖(14)、限位弹簧(15)、限位板(16)，所述圆柱体外壳(12)一侧开有便于声发射传感器导线出入的条形缺口(17)；
所述插槽支架(3)一侧设置有半工字型插槽(31)，插槽支架一端为开口，另一端和套口刚性支架(4)成90°刚接联成整体；
所述套口刚性支架(4)内部设置中空，一端设有中空开口便于刚性支架套入，另一端和插槽支架成90°刚接联成整体，套口刚性支架一侧均布设置三个螺栓孔(42)。
2.根据权利要求1所述一种声发射试验的传感器固定装置，其特征在于：所述传感器本体的固定机构(1)通过插板(11)放置在插槽支架(3)上，可以在插槽支架上进行移动，且可同时在插槽支架上放置多个传感器本体的固定机构。
3.根据权利要求1所述一种声发射试验的传感器固定装置，其特征在于：所述限位弹簧(15)和限位板(16)均设置四个。各限位弹簧和限位板间隔90°均布于圆柱体外壳内壁上，限位板为圆弧结构，其圆弧面与传感器本体紧密贴合。
4.根据权利要求1所述一种声发射试验的传感器固定装置，其特征在于：插槽支架(3)设置两个，对称布置。
5.根据权利要求1所述一种声发射试验的传感器固定装置，其特征在于：所述实体刚性支架(5)一端和插槽支架成90°刚接联成整体，另一端可以套入带套口的刚性支架由螺栓(41)固定，和螺栓接触的一面设置为齿槽面。
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