CN215105203U - 一种贯入式声发射静力触探探头 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种贯入式声发射静力触探探头，包括锥头和顶柱，所述顶柱上设有电阻应变片，所述锥头上设有外套筒，所述顶柱上设有传感器，所述锥头上设有侧壁传感器，所述锥头上设有多个摩擦筒，所述锥头上设有低噪声信号线，所述锥头上设有声发射传感器，所述声发射传感器与低噪声信号线电性连接。本实用新型中将静力触探与声发射装置合二为一，操作简单，在静力触探探头贯入过程中，进行声发射信号的采集，减少了工作量，大大提升了检测的效率和速率，同时避免了钻孔由于塌孔而造成的声发射传感器无法取出的问题，为传感器在地下土层中连续作业提供了方便，在进行静力触探测试的过程中便可进行声发射测试，大大减少了工作量。
Description
技术领域
本实用新型涉及岩土工程勘察技术领域，尤其涉及一种贯入式声发射静力触探探头。
背景技术
声发射测试是工程材料领域测损比较常见的测试方法，主要利用所测得的工程材料的声学信号，通过专门程序软件的解译分析，提供材料内部微观力学性质，为岩土体之间微观力学现象提供参考，同时也可以利用岩土体击中率、能量和主频等参数实时、定量评价岩土体材料损伤程度，具有较高精度。
目前，在岩土勘察领域，静力触探相比于其它勘探手段具有测试连续、快速便捷、成本经济、数据精度高、采集数据量大、无需取样、对土层干扰小及测试可靠等优点,可以确定土层剖面和土层的类别、地层划分及岩土变形方面等，但是声发射传感器在测试的过程中也会遇到一些问题，如易受环境影响，信号衰减，从而导致较低的信噪比，进一步的严重影响测试的精度。
因此我们提出一种贯入式声发射静力触探探头来解决上述问题。
实用新型内容
本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种贯入式声发射静力触探探头。
为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：
一种贯入式声发射静力触探探头，包括锥头和顶柱，所述顶柱上设有电阻应变片，所述锥头上设有外套筒，所述顶柱上设有传感器，所述锥头上设有侧壁传感器，所述锥头上设有多个摩擦筒，所述锥头上设有低噪声信号线，所述锥头上设有声发射传感器，所述声发射传感器与低噪声信号线电性连接。
优选地，所述锥头内部开设有导线槽，且低噪声信号线处于导线槽中，所述低噪声信号线与声发射传感器连通至锥头外连接处。
优选地，所述声发射传感器声耦合面和待测物面接触，且耦合剂涂抹于待测物面上。
优选地，所述锥头上设有密封圈，且密封圈置于声发射传感器的外壳与锥头连接部之间。
优选地，所述声发射传感器包括不锈钢外壳、M5信号线接口和声耦合面，所述声耦合面与锥头耦合相连。
优选地，所述低噪声信号线与声发射传感器连接，且另一端与声发射信号放大器、采集器一端相连。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：。
1、通过静力触探贯入装置便可将声发射传感器贯入到地下指定的位置，不需要另外再钻孔，大大节约了检测的成本。
2、由于静力触探属于贯入式检测方法，在检测过程中外壳与土层紧紧的接触，这就保证了声发射检测时检波器的耦合效果，解决了先钻孔再测试时耦合效果不好的问题。
3、声发射静力触探探头结构简单，体积小巧，方便加工，携带方便。
4、本实用新型将静力触探与声发射装置合二为一，操作简单，在静力触探探头贯入过程中，进行声发射信号的采集，减少了工作量，大大提升了检测的效率和速率，同时避免了钻孔由于塌孔而造成的声发射传感器无法取出的问题，为传感器在地下土层中连续作业提供了方便，在进行静力触探测试的过程中便可进行声发射测试，大大减少了工作量。
附图说明
图1为本实用新型提出的一种贯入式声发射静力触探探头的剖视结构示意图；
图2为本实用新型提出的一种贯入式声发射静力触探探头中声发射传感器的连接结构示意图；
图3为本实用新型提出的一种贯入式声发射静力触探探头中声发射传感器的工作原理图。
图中：1锥头、2顶柱、3电阻应变片、4外套筒、5传感器、6侧壁传感器、7摩擦筒、8低噪声信号线、9声发射传感器、901不锈钢外壳、902M5信号线接口、903声耦合面。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。
参照图1-3，一种贯入式声发射静力触探探头，包括锥头1和顶柱2，锥头1上设有密封圈，且密封圈置于声发射传感器的外壳与锥头连接部之间，顶柱2上设有电阻应变片3，锥头1上设有外套筒4，顶柱2上设有传感器5，锥头1上设有侧壁传感器6，锥头1上设有多个摩擦筒7，锥头1上设有低噪声信号线8，锥头1上设有声发射传感器9，声发射传感器9声耦合面和待测物面接触，且耦合剂涂抹于待测物面上，其中工作人员将耦合剂适量涂抹在待测物表面需要安装声发射传感器9声耦合面位置(静力触探探头的内部)，将M5信号线接口902和低噪绳信号线8接头连接，将传感器白色面(声耦合面)和待测物面接触，其中尤为注意的是由于传感器自带磁环，如果待测物可以吸附磁铁，传感器会直接吸附在待测物上，无需其他固定，特别尤为注意的是，如果设备需要长期监测且监测环境恶劣，建议另外做一个防水防腐类型的夹具，此夹具为与本装置相匹配的夹具此为现有技术，在此不过多陈述，声发射检测时由于声发射传感器9与被检工件之间存在空气时，声发射信号将被空气界面反射而无法完全进入传感器，为了使声发射信号能尽量被传感器捕捉到，在声发射传感器与被检工件检测面之间需要施加能透声的耦合介质来排除此间的空气，这就是常说的声发射耦合剂，其中尤为注意的是耦合剂一般为液体或流质，它的作用是填平表面上的凹凸不平，便于传感器在工件检测面上移动扫查，并且排除(取代)传感器与检测面之间的空气，声发射传感器9包括不锈钢外壳901、M5信号线接口902和声耦合面903，声耦合面903与锥头1耦合相连，声发射传感器9与低噪声信号线8电性连接，锥头1内部开设有导线槽，且低噪声信号线8处于导线槽中，低噪声信号线8与声发射传感器9连通至锥头1外连接处，低噪声信号线8与声发射传感器9连接，且另一端与声发射信号放大器、采集器一端相连。
本实用新型中，将本实用新型提供的锥头1的探杆连接部与外部探杆相连，同时锥头1向下，由探杆施加压力将装置压入到待测岩土体内预定深度，在压入岩土体的过程中，锥头承受的土层的阻力通过顶柱传递到传感器5上，传感器5将得到的压力数据传递到外部收集器，进而通过计算处理得出土层对锥端阻力的变化，从而分析出岩土体静力触探力学参数，当装置深入到岩土体内一定深度后，声发射传感器9因岩土体中颗粒与静力触探探头之间、土颗粒之间产生AE声发射信号，探头内部的声发射传感器接收到声发射信号，然后经过低噪声信号线连接前置放大器，再通过同轴电缆连接到声发射采集器上进行处理，最终连入电脑通过专门软件进行声信号的处理。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型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实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种贯入式声发射静力触探探头，包括锥头(1)和顶柱(2)，其特征在于，所述顶柱(2)上设有电阻应变片(3)，所述锥头(1)上设有外套筒(4)，所述顶柱(2)上设有传感器(5)，所述锥头(1)上设有侧壁传感器(6)，所述锥头(1)上设有多个摩擦筒(7)，所述锥头(1)上设有低噪声信号线(8)，所述锥头(1)上设有声发射传感器(9)，所述声发射传感器(9)与低噪声信号线(8)电性连接。
2.根据权利要求1所述的一种贯入式声发射静力触探探头，其特征在于，所述锥头(1)内部开设有导线槽，且低噪声信号线(8)处于导线槽中，所述低噪声信号线(8)与声发射传感器(9)连通至锥头(1)外连接处。
3.根据权利要求1所述的一种贯入式声发射静力触探探头，其特征在于，所述声发射传感器(9)声耦合面和待测物面接触，且耦合剂涂抹于待测物面上。
4.根据权利要求1所述的一种贯入式声发射静力触探探头，其特征在于，所述锥头(1)上设有密封圈，且密封圈置于声发射传感器(9)的外壳与锥头(1)连接部之间。
5.根据权利要求1所述的一种贯入式声发射静力触探探头，其特征在于，所述声发射传感器(9)包括不锈钢外壳(901)、M5信号线接口(902)和声耦合面(903)，所述声耦合面(903)与锥头(1)耦合相连。
6.根据权利要求1所述的一种贯入式声发射静力触探探头，其特征在于，所述低噪声信号线(8)与声发射传感器(9)连接，且另一端与声发射信号放大器、采集器一端相连。
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|---|---|
| CN (1) | CN215105203U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115390129A (zh) * | 2022-07-21 | 2022-11-25 | 自然资源部第二海洋研究所 | 一种内置纵横波发射及接收换能器的原位声学触探装置 |
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2021
- 2021-04-28 CN CN202120905358.4U patent/CN215105203U/zh not_active Expired - Fee Related
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