CN115047078A - 声发射传感器的固定装置 - Google Patents
声发射传感器的固定装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115047078A CN115047078A CN202210694874.6A CN202210694874A CN115047078A CN 115047078 A CN115047078 A CN 115047078A CN 202210694874 A CN202210694874 A CN 202210694874A CN 115047078 A CN115047078 A CN 115047078A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- acoustic emission
- emission sensor
- sensor
- gasket
- silica gel
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000011435 rock Substances 0.000 claims abstract description 25
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 15
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 claims description 12
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 claims description 4
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 claims description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 23
- 239000000741 silica gel Substances 0.000 abstract description 23
- 229910002027 silica gel Inorganic materials 0.000 abstract description 23
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 10
- 238000012360 testing method Methods 0.000 abstract description 10
- 238000012669 compression test Methods 0.000 abstract description 3
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 abstract 1
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 6
- 208000010392 Bone Fractures Diseases 0.000 description 3
- 206010017076 Fracture Diseases 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 2
- 208000013201 Stress fracture Diseases 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 229920002379 silicone rubber Polymers 0.000 description 1
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
- G01N29/14—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object using acoustic emission techniques
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
- G01N29/22—Details, e.g. general constructional or apparatus details
- G01N29/223—Supports, positioning or alignment in fixed situation
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
Abstract
本申请公开了声发射传感器的固定装置，属于岩石力学领域。本技术方案中，发射传感器固定装置包括岩石试样、硅胶固定垫片、硅胶塞、弹性带和声发射传感器。本发明可解决目前在实验室内进行单、双轴压缩试验声发射监测时，传感器易受刚性夹具损坏，空间位置布设不灵活，试验过程中传感器易脱落的问题，提高试验效率，同时确保试验过程中声发射信号采集的准确性。
Description
技术领域
本申请涉及声发射采集的技术领域，尤其涉及声发射传感器的固定装置。
背景技术
声发射采集技术可以实时地监测岩石内部微破裂的萌生和发展，从而推演出其内部的形变、破裂失稳过程和力学机制。目前，该技术已广泛应用于室内单轴、双轴和三轴压缩试验，研究岩石材料的损伤演化过程及破裂源破裂机制。三轴压缩试验中声发射传感器主要固定在加载板中，传感器与岩石试样表面接触紧密，岩石破裂声发射信号采集效果较好，而单轴和双轴压缩条件下，声发射传感器多是布置在岩石的临空面，如果声发射传感器固定不牢固，在试验过程与岩石表面接触不紧密或发生脱离，采集的声发射信息不准确、不完整，导致岩石破裂反演结果错误。
相关技术中，声发射传感器固定装置多是采用刚性夹具将声发射传感器固定在岩石表面，该方法不易掌控拧紧力，如果力太小则导致传感器与试样表面接触不紧密，如果力太大则容易导致声发射传感器损坏。此外，夹具安装加工相对麻烦，安装费时，降低试验效率。
发明内容
有鉴于此，本申请提供声发射传感器的固定装置，能够提高声发射传感器的固定效果。
本申请提供一种声发射传感器的固定装置，包括：
一柔性材质的垫片，所述垫片用以安装在岩石体上，所述垫片开设有用以容纳声发射传感器的安装孔；
以及，一阻塞件，用以填充在所述安装孔内以止挡所述声发射传感器从所述安装孔内脱离。
可选地，所述柔性材质为硅胶。
可选地，所述阻塞件为硅胶塞。
可选地，所述阻塞件的高度较垫片的高度高5～8mm。
可选地，还包括用以套在所述垫片外周的弹力带。
以上提供的声发射传感器的固定装置，采用柔性材料固定传感器，在保证传感器与试样表面紧密度的同时确保传感器不会受到损伤，同时该方法固定传感器简单方便、布设灵活，有效提高室内岩石单/双轴声发射试验效率。
附图说明
下面结合附图，通过对本申请的具体实施方式详细描述，将使本申请的技术方案及其它有益效果显而易见。
图1为本申请实施例提供的固定装置在工作状态下结构示意图。
图2为本申请实施例提供的垫片一视角结构示意图。
图3为本申请实施例提供的垫片又一视角的结构示意图。
图4为本申请实施例提供的阻塞件的结构示意图。
图5为本申请实施例提供的弹力带的结构示意图。
其中，图中元件标识如下：
1-岩石体；2-垫片；3-声发射传感器3；4-安装位置；5-安装孔；6-阻塞件；7-弹力带。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本申请的不同结构。为了简化本申请的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本申请。此外，本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本申请提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
参考图1-图4，本申请提供声发射传感器3的固定装置，包括：
一柔性材质的垫片2，上述垫片2用以安装在岩石体1上，上述垫片2开设有用以容纳声发射传感器3的安装孔5；
以及，一阻塞件6，用以填充在上述安装孔5内以止挡上述声发射传感器3从上述安装孔5内脱离。
需要说明的是，尽管本文对垫片2的功能性作出了表面上的限定即“垫片2用以安装在岩石体1”中带有字眼“岩石体1”，这些字眼表面上带有对垫片2的安装位置4(即声发射传感器3的采集对象)的限定。然而，这些字眼应当被理解为使用环境，其仅仅是一种示例性说明，并不构成对本申请垫片2的实质限定。其它能够适用于本技术方案的声发射传感器3采集对象，例如建筑物或构件构件等。为了说明之方便性，后文均以岩石体1为例来说明，而省略对其它形式的示范，以避免带来的篇幅不简要。
在实际使用时，首先将垫片2安装在岩石体1的合适位置即待声发射采集的位置。再将声发射传感器3由安装孔5的一端装入安装孔5内，再将阻塞件6安装在安装孔5的该端部上，直至阻塞件6能够完全止挡声发射传感器3从安装孔5内脱离。
应当注意的是，由于声发射传感器3是安装在安装孔5内并且安装孔5是开设在柔性材质的垫片2上，较声发射传感器3直接贴在垫片2的表面上的实现方式而言(即垫片2不开设安装孔5的实现方式)，前者的实现方式中声发射传感器3是被柔性材质所包围的。在岩石体1遭遇外界的轻微震动的情形下，该震动可能来源于外界的风力或石头掉落等，这些震动若不加阻隔而直接传导至声发射传感器3，可能会对声发射传感器3的接受声信号造成干扰，例如该震动传导的声波与声发射传感器3接近频率的声信号较大可能被声发射传感器3误采集。
而本申请中通过安装孔5的设置，则能使上述震动会被垫片2的柔性材质所吸收而不会传导至发射传感器，以避免该震动对声发射传感器3采集声信号的干扰。
作为一种可示范地实现方式，上述柔性材质为硅胶，或者其它诸如高弹橡胶的材质。
作为一种可示范地实现方式，上述阻塞件6为硅胶塞，当然还可以是其它诸如高弹橡胶的材质。
在一个典型的实施方案中，上述阻塞件6的高度较垫片2的高度高5～8mm。
以此，该特定高度的设计考虑是，阻塞件6相对于安装孔5预留多余的部分，这样达到充分地或较为彻底地塞入到安装孔5的目的，从而保证阻塞件6通过预留多余的部分的压缩而挤压紧声发射传感器3。
参考图5，为了进一步消除声发射传感器3在安装孔5内发生晃动，还包括用以套在上述垫片2外周的弹力带7。
以此，弹力带7的设计考虑是：弹力带7能够隔着安装孔5的孔壁缚紧发射传感器，从而使发射传感器贴紧安装孔5的孔壁，以消除声发射传感器3在安装孔5内发生晃动。
现在针对一个常见的应用场景中，来阐述本申请固定装置的固定方法的操作过程。应当注意的是，此常见的实施方案不可作为理解本申请所声称所要解决技术问题的必要性特征认定的依据，其仅仅是示范而已。
固定方法的操作流程包括以下步骤：
S1：将岩石体1加工为矩形试样，具体尺寸152mm×76mm×32mm(高×宽×厚)，并采用千分尺和铅笔在相应位置标注出声发射传感器3安装位置4，如图1。
S2：加工硅胶垫片2、硅胶塞及弹力带7，硅胶垫片2加工成圆形，中间按照声发射传感器3的形状开孔(通常为圆形)，开孔大小与声发射传感器3相同图1所示，硅胶垫片2的高度比传感器表面到其数据连接线距离短1-2mm，此外还需在硅胶垫片2内侧开一个2mm宽，3～5mm长的通孔，以防止传感器无法安装进入垫片2中；硅胶塞加工为圆柱形，直径与硅胶垫片2中间开孔相同，高度比硅胶垫片2高5～8mm，如图3；利用气球加工弹力带7，带宽约为10～15mm左右，如图4。
S3：将弹性带套入试样，然后在硅胶垫片2上涂抹强力胶水，之后将硅胶垫片2黏结在提前确定好的声发射传感器3布设位置，待强力胶水凝固后，将硅胶塞从硅胶垫片2中拔出，此时硅胶垫片2安装完毕，按照上述步骤进行下一个硅胶垫片2的安装，直至所有硅胶垫片2安装完成。
S4：所有硅胶垫片2安装完成后，开始安装声发射传感器3，首先在声发射探头与岩石表面贴合一面上涂抹耦合剂，然后将声发射传感器3安装在硅胶垫片2中，之后将弹力带7将声发射传感器3固定，然后安装下一个声发射传感器3，直至所有传感器安装完成。
S5：将安装声发射传感器3的岩石体1移至岩石试验压力机上进行相关试验，试验完成后将声发射传感器3从硅胶垫片2中拿出，并清理干净声发射传感器3上的耦合剂，之后安装S3、S4进行下一组试验声发射传感器3的安装。
以上所述，仅为本申请较佳的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种声发射传感器的固定装置，其特征在于，包括：
一柔性材质的垫片，所述垫片用以安装在岩石体上，所述垫片开设有用以容纳声发射传感器的安装孔；
以及，一阻塞件，用以填充在所述安装孔内以止挡所述声发射传感器从所述安装孔内脱离。
2.根据权利要求1所述固定装置，其特征在于，所述柔性材质为硅胶。
3.根据权利要求1所述固定装置，其特征在于，所述阻塞件为硅胶塞。
4.根据权利要求2所述固定装置，其特征在于，所述阻塞件的高度较垫片的高度高5～8mm。
5.根据权利要求1所述固定装置，其特征在于，还包括用以套在所述垫片外周的弹力带。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210694874.6A CN115047078A (zh) | 2022-06-20 | 2022-06-20 | 声发射传感器的固定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210694874.6A CN115047078A (zh) | 2022-06-20 | 2022-06-20 | 声发射传感器的固定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN115047078A true CN115047078A (zh) | 2022-09-13 |
Family
ID=83163189
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202210694874.6A Pending CN115047078A (zh) | 2022-06-20 | 2022-06-20 | 声发射传感器的固定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN115047078A (zh) |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20110177471A1 (en) * | 2010-01-17 | 2011-07-21 | Kallis Technical Services | Method and Apparatus for Tooth Crack Detection by Means of Acoustic Emission |
| CN103412054A (zh) * | 2013-07-26 | 2013-11-27 | 中国矿业大学 | 煤岩单轴压缩声发射试验的传感器固定试验架及使用方法 |
| CN107782793A (zh) * | 2016-08-25 | 2018-03-09 | 波音公司 | 声发射传感器保持器 |
| CN112378741A (zh) * | 2020-12-02 | 2021-02-19 | 青岛理工大学 | 一种用于室内岩石力学试验的声发射探头固定装置及方法 |
| WO2021083008A1 (zh) * | 2019-10-29 | 2021-05-06 | 清华大学 | 滑坡柔性监测装置及其方法 |
| CN213985943U (zh) * | 2020-09-29 | 2021-08-17 | 安徽理工大学 | 一种单轴压缩岩石声发射监测试验的辅助装置 |
| CN114216970A (zh) * | 2021-12-16 | 2022-03-22 | 广西大学 | 岩石室内试验中声发射/微震传感器安装机构及安装方法 |
-
2022
- 2022-06-20 CN CN202210694874.6A patent/CN115047078A/zh active Pending
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20110177471A1 (en) * | 2010-01-17 | 2011-07-21 | Kallis Technical Services | Method and Apparatus for Tooth Crack Detection by Means of Acoustic Emission |
| CN103412054A (zh) * | 2013-07-26 | 2013-11-27 | 中国矿业大学 | 煤岩单轴压缩声发射试验的传感器固定试验架及使用方法 |
| CN107782793A (zh) * | 2016-08-25 | 2018-03-09 | 波音公司 | 声发射传感器保持器 |
| WO2021083008A1 (zh) * | 2019-10-29 | 2021-05-06 | 清华大学 | 滑坡柔性监测装置及其方法 |
| CN213985943U (zh) * | 2020-09-29 | 2021-08-17 | 安徽理工大学 | 一种单轴压缩岩石声发射监测试验的辅助装置 |
| CN112378741A (zh) * | 2020-12-02 | 2021-02-19 | 青岛理工大学 | 一种用于室内岩石力学试验的声发射探头固定装置及方法 |
| CN114216970A (zh) * | 2021-12-16 | 2022-03-22 | 广西大学 | 岩石室内试验中声发射/微震传感器安装机构及安装方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5029474A (en) | Transducer and method for acoustic emission (AE) testing | |
| US7725269B2 (en) | Sensor infrastructure | |
| JP6888083B2 (ja) | 軸受の検出装置及び方法 | |
| Bhalla et al. | Practical issues in the implementation of electromechanical impedance technique for NDE | |
| CN101413823B (zh) | 便携式压电陶瓷弯曲元土体剪切波速测试装置 | |
| CN109142536B (zh) | 高精度岩石内部损伤实时定位检测装置 | |
| CN115047078A (zh) | 声发射传感器的固定装置 | |
| RU2486646C1 (ru) | Датчик на поверхностных акустических волнах для беспроводного пассивного измерения перемещений | |
| CN210271424U (zh) | 一种用于模态分析的自测装置 | |
| CN107631821A (zh) | 一种柔性盘的动态应力测试方法及测试装置 | |
| CN210376239U (zh) | 一种曲面声发射传感器 | |
| CN109660930B (zh) | 一种振动部件测试系统和方法 | |
| TW202332890A (zh) | 用於具有無線監測系統之緊固件的方法、設備及系統 | |
| US20240044450A1 (en) | Device, system and method of monitoring a steam trap and detecting a steam trap failure | |
| CN207379671U (zh) | 一种sf6检测装置 | |
| CN210109042U (zh) | 自适应贴敷式传感器 | |
| CN112526001A (zh) | 声发射传感器接触装置及其使用方法 | |
| CN116615651A (zh) | 超声设备和方法 | |
| KR100724100B1 (ko) | 증폭기 내장형 초소형 음향방출센서 | |
| KR20170126720A (ko) | 진동 에너지 수확 장치의 배관 고정을 위한 구조물 및 그 고정 방법 | |
| CN210670181U (zh) | 一种装置及其触控屏和手机 | |
| AU2021101262A4 (en) | Device for simultaneous installation of acoustic emission probe and microseismic probe and test method for specimens | |
| CN214621546U (zh) | 一种基于压电材料的高灵敏压力检测装置 | |
| Lall et al. | Damage evolution in mems pressure sensors during high temperature operating life and prolonged storage at sub-zero temperature | |
| CN109115886A (zh) | 侧式声发射传感器检测用固定装置及其安装固定方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |