CN109115889A - 一种煤岩巴西劈裂声发射试验的传感器固定装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种煤岩巴西劈裂声发射试验的传感器固定装置及方法，传感器固定装置包括固紧架、弹簧、旋固螺纹棒、固紧六角螺母、调位转板、传感器放置架和中空螺栓，弹簧安设于固紧架的内侧表面，中空螺栓穿过调位转板与固紧架的表面预留圆孔，固紧六角螺母与中空螺栓的端头部旋紧，旋固螺纹棒穿过中空螺栓的中空螺纹孔，调位转板置于中空螺栓与固紧架的内侧表面之间，传感器放置架固定于调位转板上。使用时，将传感器放入放置架后涂抹凡士林；转动调位转板后放置煤岩试件；旋入旋固螺纹棒安置固紧架；检查后进行试验。本发明解决了目前在室内进行巴西劈裂声发射试验时传感器固定耗时长效率低，容易出现传感器位置不准确和滑落等问题。

Description

一种煤岩巴西劈裂声发射试验的传感器固定装置及方法

技术领域

本发明涉及一种声发射传感器固定装置及方法，尤其涉及一种煤岩巴西劈裂声发射试验的传感器固定装置及方法。

背景技术

煤岩的抗拉特性作为一项重要的力学特性，与许多煤岩结构的破坏失稳紧密相关，因此在室内经常需要对煤岩进行巴西劈裂试验，而声发射常常被用来监测并记录煤岩破坏过程中裂纹产生的时间、位置和能量。在巴西劈裂声发射试验中要求声发射传感器固定在煤岩试件表面且与试件紧密接触。目前，巴西劈裂试验中通常采用胶带固定声发射传感器，胶带固定耗时长效率低，且容易出现传感器位置不准确和传感器滑落等问题。鉴于上述技术的不足，迫切需要一种煤岩巴西劈裂声发射试验的传感器固定装置及方法，不但固定位置准确、效果好，而且效率高、适用性强。

发明内容

本发明旨在提供一种煤岩巴西劈裂声发射试验的传感器固定装置及方法，达到固定位置准确、效果好，且效率高、适用性强的目的。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种煤岩巴西劈裂声发射试验的传感器固定装置，包括：

固紧架、弹簧、旋固螺纹棒、固紧六角螺母、调位转板、传感器放置架和中空螺栓，所述弹簧安设于所述固紧架的内侧表面，所述中空螺栓穿过所述调位转板与所述固紧架的表面预留圆孔，所述固紧六角螺母与所述中空螺栓的端头部旋紧，所述旋固螺纹棒穿过所述中空螺栓的中空螺纹孔，所述调位转板置于所述中空螺栓与所述固紧架的内侧表面之间，所述传感器放置架固定于所述调位转板上。

优选地，所述固紧架的形状为环状矩形板，矩形板分为两组，第一组矩形板平行置于待测试件的前后表面，第二组矩形板垂直于第一组矩形板布置。

优选地，所述旋固螺纹棒的表面螺纹与所述中空螺栓的中空螺纹孔的螺纹相配合，所述固紧六角螺母的内部螺纹与所述中空螺栓的表面螺纹相配合。

优选地，所述调位转板的数量为八个，待测试件的前表面与后表面各四个，所述调位转板均通过所述中空螺栓与所述六角固紧螺母固定，未固紧前能灵活转动。

优选地，所述传感器放置架的组成部分为罩壳、顶位板和顶位弹簧，所述罩壳的一端粘贴于所述调位转板的表面，所述罩壳的外侧表面镂空有一与轴线平行的条形缺口，所述顶位板与所述顶位弹簧均置于所述罩壳内部，所述顶位弹簧的一端与所述顶位板相连，另一端固定在所述调位转板上。

优选地，所述传感器放置架的数量为八个，分别固定在每个所述调位转板上。

一种煤岩巴西劈裂声发射试验的传感器固定方法，包括如下操作步骤：

a、将声发射传感器的导线对准传感器放置架的条形缺口，把声发射传感器放入罩壳内，声发射传感器的非信号采集端与顶位板接触，沿条形缺口方向按压导线使与顶位板相连的顶位弹簧被压缩，保持这种压缩状态等待进一步操作；

b、在声发射传感器的信号采集端表面涂抹凡士林，将覆盖整个采集端表面的凡士林涂抹均匀；

c、将八个调位转板分成两组，每组四块调位转板，中空螺栓依次穿过四块调位转板和固紧架，转动调位转板改变声发射传感器的布置方式，将固紧六角螺母旋入中空螺栓的端头部并固紧；

d、将固紧架内侧的弹簧压缩，把待测试件放置在固紧架内，释放弹簧，使弹簧接触待测试件的两侧；

e、将旋固螺纹棒旋入中空螺栓的中空螺纹孔，当两侧旋固螺纹棒的端头部与待测试件的前后表面恰好接触时，放缓旋固螺纹棒旋入的速度，直至固紧架安置于待测试件的外侧不滑落；

f、释放顶位弹簧，让声发射传感器的信号采集端接触待测试件表面；

g、检查八个声发射传感器的所有连接准确无误后，开始进行巴西劈裂声发射试验；

h、试验结束后，沿条形缺口方向按压导线使与顶位板相连的顶位弹簧被压缩，声发射传感器与做完试验的试件脱离接触，取出做完试验的试件；

i、对于其他待测试件重复步骤b至h，待全部试验结束后，取出试件，然后沿传感器放置架的条形缺口方向通过导线将声发射传感器从罩壳内取出。

本发明相较于现有技术的有益效果是：

(1)在实验室内进行煤岩试件巴西劈裂声发射试验时，能够减少固定探头的的劳动强度，大幅减少试验耗时，解决了目前在实验室内进行巴西劈裂声发射试验时传感器空间位置固定不精确、试验过程中传感器脱落的问题，提高了试验效率和成功率；

(2)采用透明树脂材料制作固紧架和调位转板，能够满足在试验中对试件表面变形破坏过程的观察和记录的目的；

(3)既可保证声发射传感器安放位置的精确性，又可保证固紧架的重复利用；

(4)通过旋转调位转板可以改变声发射传感器的布置方式，用以满足巴西劈裂试验中对声发射传感器不同布置方式的需求，适用性强。

附图说明

图1为本发明实施例立体结构示意图；

图2为本发明实施例进行装配过程的立体结构示意图；

图3为本发明实施例组成部分中传感器放置架内部结构示意图。

图中：1—固紧架；2—弹簧；3—旋固螺纹棒；4—固紧六角螺母；5—调位转板；6—传感器放置架；7—中空螺栓；8—罩壳；9—顶位板；10—顶位弹簧；11—导线；12—声发射传感器；13—试件。

具体实施方式

下面对本发明做进一步描述，但本发明的保护范围并不局限于以下所描述具体实施方式的范围。

结合图1、图2和图3，一种煤岩巴西劈裂声发射试验的传感器固定方法，包括如下步骤：

a、将声发射传感器12的导线11对准传感器放置架6的条形缺口，把声发射传感器12放入罩壳8内，声发射传感器12的非信号采集端与顶位板9接触，沿条形缺口方向按压导线11使与顶位板9相连的顶位弹簧10被压缩，保持这种压缩状态等待进一步操作；

b、在声发射传感器12的信号采集端表面涂抹凡士林，将覆盖整个采集端表面的凡士林涂抹均匀；

c、将八个调位转板5分成两组，每组四块调位转板5，中空螺栓7依次穿过四块调位转板5和固紧架1，转动调位转板5改变声发射传感器12的布置方式，将固紧六角螺母4旋入中空螺栓7的端头部并固紧；

d、将固紧架1内侧的弹簧2压缩，把待测试件13放置在固紧架1内，释放弹簧2，使弹簧2接触待测试件13的两侧；

e、将旋固螺纹棒3旋入中空螺栓7的中空螺纹孔，当两侧旋固螺纹棒3的端头部与待测试件13的前后表面恰好接触时，放缓旋固螺纹棒3旋入的速度，直至固紧架1安置于待测试件13的外侧不滑落；

f、释放顶位弹簧10，让声发射传感器12的信号采集端接触待测试件表面；

g、检查八个声发射传感器12的所有连接准确无误后，开始进行巴西劈裂声发射试验；

h、试验结束后，沿条形缺口方向按压导线11使与顶位板9相连的顶位弹簧10被压缩，声发射传感器与做完试验的试件13脱离接触，取出做完试验的试件13；

i、对于其他待测试件重复步骤b至h，待全部试验结束后，取出试件，然后沿传感器放置架6的条形缺口方向通过导线11将声发射传感器12从罩壳8内取出。

最终达到声发射传感器固定位置准确、效果好，且效率高、适用性强的目的。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非用以限定本发明的范围。应当说明的是，任何熟悉本领域的技术人员在本说明书的教导下，所做出的所有等同替换、明显变形形式，均落在本说明书的实质范围之内，理应受到本发明的保护。

Claims (7)

1.一种煤岩巴西劈裂声发射试验的传感器固定装置，其特征在于：所述煤岩巴西劈裂声发射试验的传感器固定装置包括：

固紧架、弹簧、旋固螺纹棒、固紧六角螺母、调位转板、传感器放置架和中空螺栓，所述弹簧安设于所述固紧架的内侧表面，所述中空螺栓穿过所述调位转板与所述固紧架的表面预留圆孔，所述固紧六角螺母与所述中空螺栓的端头部旋紧，所述旋固螺纹棒穿过所述中空螺栓的中空螺纹孔，所述调位转板置于所述中空螺栓与所述固紧架的内侧表面之间，所述传感器放置架固定于所述调位转板上。

2.根据权利要求1所述的一种煤岩巴西劈裂声发射试验的传感器固定装置，其特征在于：

所述固紧架的形状为环状矩形板，矩形板分为两组，第一组矩形板平行置于待测试件的前后表面，第二组矩形板垂直于第一组矩形板布置，所述固紧架的材质为透明树脂材料。

3.根据权利要求1所述的一种煤岩巴西劈裂声发射试验的传感器固定装置，其特征在于：

所述旋固螺纹棒的表面螺纹与所述中空螺栓的中空螺纹孔的螺纹相配合，所述固紧六角螺母的内部螺纹与所述中空螺栓的表面螺纹相配合。

4.根据权利要求1所述的一种煤岩巴西劈裂声发射试验的传感器固定装置，其特征在于：

所述调位转板的数量为八个，待测试件的前表面与后表面各四个，所述调位转板均通过所述中空螺栓与所述六角固紧螺母固定，未固紧前能灵活转动，所述调位转板的材质为透明树脂材料。

5.根据权利要求1所述的一种煤岩巴西劈裂声发射试验的传感器固定装置，其特征在于：

所述传感器放置架的组成部分为罩壳、顶位板和顶位弹簧，所述罩壳的一端粘贴于所述调位转板的表面，所述罩壳的外侧表面镂空有一与轴线平行的条形缺口，所述顶位板与所述顶位弹簧均置于所述罩壳内部，所述顶位弹簧的一端与所述顶位板相连，所述顶位弹簧的另一端固定在所述调位转板上。

6.根据权利要求1所述的一种煤岩巴西劈裂声发射试验的传感器固定装置，其特征在于：

所述传感器放置架的数量为八个，分别固定在每个所述调位转板上。

7.一种煤岩巴西劈裂声发射试验的传感器固定方法，其特征在于：所述方法包括如下操作步骤：

a、将声发射传感器的导线对准传感器放置架的条形缺口，把声发射传感器放入罩壳内，声发射传感器的非信号采集端与顶位板接触，沿条形缺口方向按压导线使与顶位板相连的顶位弹簧被压缩，保持这种压缩状态等待进一步操作；

b、在声发射传感器的信号采集端表面涂抹凡士林，将覆盖整个采集端表面的凡士林涂抹均匀；

c、将八个调位转板分成两组，每组四块调位转板，中空螺栓依次穿过四块调位转板和固紧架，转动调位转板改变声发射传感器的布置方式，将固紧六角螺母旋入中空螺栓的端头部并固紧；

d、将固紧架内侧的弹簧压缩，把待测试件放置在固紧架内，释放弹簧，使弹簧接触待测试件的两侧；

e、将旋固螺纹棒旋入中空螺栓的中空螺纹孔，当两侧旋固螺纹棒的端头部与待测试件的前后表面恰好接触时，放缓旋固螺纹棒旋入的速度，直至固紧架安置于待测试件的外侧不滑落；

f、释放顶位弹簧，让声发射传感器的信号采集端接触待测试件表面；

g、检查八个声发射传感器的所有连接准确无误后，开始进行巴西劈裂声发射试验；

h、试验结束后，沿条形缺口方向按压导线使与顶位板相连的顶位弹簧被压缩，声发射传感器与做完试验的试件脱离接触，取出做完试验的试件；

i、对于其他待测试件重复步骤b至h，待全部试验结束后，取出试件，然后沿传感器放置架的条形缺口方向通过导线将声发射传感器从罩壳内取出。