專利名稱:三軸有線聲發(fā)射傳感裝置及采用該裝置的三軸測(cè)試系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種三軸有線聲發(fā)射傳感裝置及采用該裝置的三軸測(cè)試系統(tǒng)，包括用于固定在試驗(yàn)樣品上的傳感器底座，所述傳感器底座的背面上固定有聲發(fā)射傳感器，沿所述傳感器的軸線方向上開設(shè)有通孔，所述聲發(fā)射傳感器的數(shù)據(jù)輸出導(dǎo)線穿過(guò)所述通孔，所述通孔內(nèi)填充有密封物。能夠在保證熱縮管密封的前提下，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)試驗(yàn)樣品在壓力下的裂紋的具體位置。
【專利說(shuō)明】三軸有線聲發(fā)射傳感裝置及采用該裝置的三軸測(cè)試系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種三軸有線聲發(fā)射傳感裝置及采用該傳感裝置的巖石力學(xué)試驗(yàn)三軸測(cè)試系統(tǒng)，具體的說(shuō)，涉及在三軸壓力室內(nèi)采集聲發(fā)射信號(hào)的裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]聲發(fā)射試驗(yàn)的傳感器需要通過(guò)線路將信號(hào)傳遞至電腦，從而進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，現(xiàn)有的三軸試驗(yàn)儀器無(wú)法進(jìn)行聲發(fā)射試驗(yàn)，主要的原因是三軸缸內(nèi)部注滿了試驗(yàn)加載圍壓用的油，為了將油與樣品隔離開來(lái)，樣品表面會(huì)使用一層熱縮管，而聲發(fā)射試驗(yàn)所用的傳感器需要緊貼樣品表面，因此聲發(fā)射所用的電線必將從熱縮管下方穿出，影響熱縮管的密封性能。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本實(shí)用新型涉及一種三軸有線聲發(fā)射傳感裝置及采用該裝置的三軸測(cè)試系統(tǒng)，能夠在保證熱縮管密封的前提下，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)試驗(yàn)樣品在壓力下的裂紋的具體位置。
[0004]本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案為:
[0005]一種三軸有線聲發(fā)射傳感裝置，包括用于固定在試驗(yàn)樣品上的傳感器底座，所述傳感器底座的背面上固定有聲發(fā)射傳感器，沿所述傳感器的軸線方向上開設(shè)有通孔，所述聲發(fā)射傳感器的數(shù)據(jù)輸出導(dǎo)線穿過(guò)所述通孔，所述通孔內(nèi)填充有密封物。
[0006]優(yōu)選的，所述傳感器底座的外側(cè)面上開設(shè)有外螺紋，還包括螺母，所述螺母的內(nèi)螺紋與所述外螺紋相配合。
[0007]通常，所述傳感器底座可以為圓柱形階梯狀底座，所述底座的底面為圓弧狀底面，且與所述試驗(yàn)樣品的外表面相配合。
[0008]優(yōu)選的，所述傳感器底座的數(shù)量至少為2個(gè)，這些傳感器底座繞試驗(yàn)樣品環(huán)向均勻設(shè)置。
[0009]優(yōu)選的，所述傳感器底座上還設(shè)有2個(gè)掛鉤，2個(gè)所述掛鉤均通過(guò)彈簧或皮筋與所述傳感器底座連接，2個(gè)所述掛鉤分別設(shè)置在所述傳感器底座的左側(cè)和右側(cè)，相鄰的兩個(gè)所述傳感器底座之間的相應(yīng)的2個(gè)所述掛鉤互相配合。
[0010]所述三軸有線聲發(fā)射傳感裝置還包括數(shù)據(jù)處理裝置，以接受所述聲發(fā)射傳感器所發(fā)出的數(shù)據(jù)并進(jìn)行處理，所述聲發(fā)射傳感器與所述數(shù)據(jù)處理裝置連接。
[0011 ] 進(jìn)一步的，所述數(shù)據(jù)處理裝置可以為電腦。
[0012]一種巖石力學(xué)實(shí)驗(yàn)三軸測(cè)試系統(tǒng)，包括三軸缸缸體、底座、傳力柱和所述的三軸有線聲發(fā)射傳感裝置，所述三軸缸缸體安裝在所述底座上，所述傳力柱設(shè)置在所述底座的正上方，且所述傳力柱與所述三軸缸缸體的內(nèi)壁配合，所述傳感器底座設(shè)置在所述三軸缸缸體內(nèi)，所述底座上開設(shè)有用于連通外界和所述三軸缸缸體內(nèi)部的數(shù)據(jù)傳輸通道，所述數(shù)據(jù)處理裝置與所述三軸缸缸體分體設(shè)置，所述聲發(fā)射傳感器的數(shù)據(jù)輸出導(dǎo)線穿過(guò)所述數(shù)據(jù)傳輸通道與所述數(shù)據(jù)處理裝置連接。
[0013]本實(shí)用新型的有益效果:
[0014]將傳感器底座固定在試驗(yàn)樣品上，再在試驗(yàn)樣品上進(jìn)行熱縮管進(jìn)行密封，然后在熱縮管上的相應(yīng)的位置開設(shè)小孔，傳感器底座通過(guò)小孔露出，，再通過(guò)緊固裝置(如:細(xì)繩)將小孔扎緊，這樣便可防止油通過(guò)小孔進(jìn)入到熱縮管內(nèi)部，保證聲發(fā)射傳感器正常工作，間接的保證試驗(yàn)中監(jiān)測(cè)的正常進(jìn)行。
[0015]螺母上的內(nèi)螺紋和外螺紋的配合方式，可實(shí)現(xiàn)對(duì)熱縮管上的小孔進(jìn)行密封，從而取代扎緊的方式，提高其密封效果，進(jìn)一步確保聲發(fā)射傳感器的安全性。
[0016]底座的底面為圓弧狀的底面，使得底座更容易的緊貼在試驗(yàn)樣品的表面上，間接的保證聲發(fā)射傳感器更容易的與試驗(yàn)樣品貼合，保證試驗(yàn)中所監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。
[0017]通過(guò)將多個(gè)傳感器底座圍繞著試驗(yàn)樣品布置，相鄰的傳感器底座通過(guò)掛鉤互相連接，從而形成一個(gè)封閉的環(huán)，而這個(gè)環(huán)套在試驗(yàn)樣品上，由于彈簧或橡皮筋的設(shè)置，使得整個(gè)環(huán)完全的套在試驗(yàn)樣品上，依靠彈簧或橡皮筋的彈力使得傳感器底座相對(duì)固定在試驗(yàn)樣品上。

【附圖說(shuō)明】

[0018]圖1是螺母與傳感器底座的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2是傳感器底座的正視圖；
[0020]圖3是巖石力學(xué)實(shí)驗(yàn)三軸測(cè)試系統(tǒng)的剖視圖。
[0021]其中:1、螺母；2、傳感器底座；3、通孔；5、皮筋；6、圓弧狀底面；7、掛鉤；11、傳力柱；12、底座；13、三軸缸缸體；14、三軸有線聲發(fā)射傳感裝置。

【具體實(shí)施方式】
[0022]關(guān)于三軸有線聲發(fā)射裝置:
[0023]參見圖1、圖2和圖3，本實(shí)用新型涉及一種三軸有線聲發(fā)射傳感裝置，包括用于固定在試驗(yàn)樣品上的傳感器底座2，所述傳感器底座的背面上固定有聲發(fā)射傳感器，沿所述傳感器的軸線方向上開設(shè)有通孔3，所述聲發(fā)射傳感器的數(shù)據(jù)輸出導(dǎo)線穿過(guò)所述通孔，所述通孔內(nèi)填充有密封物。
[0024]將傳感器底座固定在試驗(yàn)樣品上，再在試驗(yàn)樣品上進(jìn)行熱縮管密封，然后在熱縮管上的相應(yīng)的位置開設(shè)小孔，傳感器底座通過(guò)小孔露出，再通過(guò)緊固裝置(如:細(xì)繩)將小孔扎緊，這樣便可防止油通過(guò)小孔進(jìn)入到熱縮管內(nèi)部，保證聲發(fā)射傳感器正常工作，間接的保證試驗(yàn)中監(jiān)測(cè)的正常進(jìn)行。
[0025]需要說(shuō)明的是，通孔內(nèi)填充的密封物可以為固化硅橡膠。
[0026]所述試驗(yàn)樣品通常為巖石樣品。
[0027]所述傳感器底座的外側(cè)面上開設(shè)有外螺紋，還包括螺母1，所述螺母的內(nèi)螺紋與所述外螺紋相配合。
[0028]螺母上的內(nèi)螺紋和外螺紋的配合方式，可實(shí)現(xiàn)對(duì)熱縮管上的小孔進(jìn)行密封，從而取代扎緊的方式，提高其密封效果，進(jìn)一步確保聲發(fā)射傳感器的安全性。
[0029]具體的說(shuō)就是，傳感器底座穿出所述小孔，小孔周側(cè)的熱縮管覆蓋在傳感器底座的外螺紋上，在通過(guò)螺母與傳感器底座配合時(shí)，內(nèi)螺紋與外螺紋之間往往會(huì)留有空隙，而通過(guò)在內(nèi)螺紋與外螺紋之間夾住熱縮管(熱縮管的厚度大于內(nèi)螺紋與外螺紋之間的間隙，而熱縮管本身具備一定的延展性，類似于生料帶的原理)，便可有效的進(jìn)行密封。
[0030]所述傳感器底座為圓柱形階梯狀底座，所述底座的底面為圓弧狀底面6，且與所述試驗(yàn)樣品的外表面相配合。
[0031]所述圓柱形階梯狀底座包括圓柱形的上臺(tái)面和下臺(tái)面，所述上臺(tái)面和所述下臺(tái)面同軸，所述上臺(tái)面的外徑小于所述下臺(tái)面的外徑，所述通孔貫穿所述上臺(tái)面和所述下臺(tái)面，所述下臺(tái)面的底面作為所述傳感器底座的底面。
[0032]所述傳感器底座的數(shù)量至少為2個(gè)，這些傳感器底座繞試驗(yàn)樣品環(huán)向均勻設(shè)置，所述傳感器底座上還設(shè)有2個(gè)掛鉤7，2個(gè)所述掛鉤均通過(guò)彈簧或皮筋5與所述傳感器底座連接，2個(gè)所述掛鉤分別設(shè)置在所述傳感器底座的左側(cè)和右側(cè)，相鄰的兩個(gè)所述傳感器底座之間的相應(yīng)的2個(gè)所述掛鉤互相配合。
[0033]通過(guò)將多個(gè)傳感器底座圍繞著試驗(yàn)樣品布置，相鄰的傳感器底座通過(guò)掛鉤互相連接，從而形成一個(gè)封閉的環(huán)，而這個(gè)環(huán)套在試驗(yàn)樣品上，由于彈簧或橡皮筋的設(shè)置，使得整個(gè)環(huán)完全的套在試驗(yàn)樣品上，依靠彈簧或橡皮筋的彈力使得傳感器底座相對(duì)固定在試驗(yàn)樣品上。
[0034]還需要說(shuō)明的是，對(duì)于只有一個(gè)傳感器底座時(shí)，其具體固定方式為利用單個(gè)的傳感器底座上的2個(gè)掛鉤，2個(gè)掛鉤帶著彈簧或皮筋環(huán)抱住試驗(yàn)樣品，2個(gè)掛鉤互相勾住，這樣利用彈簧或皮筋的彈力實(shí)現(xiàn)將單個(gè)傳感器底座的固定。
[0035]三軸有線聲發(fā)射傳感裝置還包括數(shù)據(jù)處理裝置(如:電腦)，以接受所述聲發(fā)射傳感器所發(fā)出的數(shù)據(jù)并進(jìn)行處理，所述聲發(fā)射傳感器與所述數(shù)據(jù)處理裝置連接。
[0036]關(guān)于巖石力學(xué)實(shí)驗(yàn)三軸測(cè)試系統(tǒng):
[0037]參見圖3，本實(shí)用新型還涉及一種巖石力學(xué)實(shí)驗(yàn)三軸測(cè)試系統(tǒng)，包括三軸缸缸體13、底座12、傳力柱11和所述的三軸有線聲發(fā)射傳感裝置14，所述三軸缸缸體安裝在所述底座上，所述傳力柱設(shè)置在所述底座的正上方，且所述傳力柱與所述三軸缸缸體的內(nèi)壁配合，所述傳感器底座設(shè)置在所述三軸缸缸體內(nèi)，所述底座上開設(shè)有用于連通外界和所述三軸缸缸體內(nèi)部的數(shù)據(jù)傳輸通道，所述數(shù)據(jù)處理裝置與所述三軸缸缸體分體設(shè)置，所述聲發(fā)射傳感器的數(shù)據(jù)輸出導(dǎo)線穿過(guò)所述數(shù)據(jù)傳輸通道與所述數(shù)據(jù)處理裝置連接。
[0038]需要強(qiáng)調(diào)的是，在實(shí)際使用過(guò)程中，需要至少4個(gè)聲發(fā)射傳感器(對(duì)應(yīng)4個(gè)傳感器底座)，其中2個(gè)聲發(fā)射傳感器為一對(duì)，2對(duì)聲發(fā)射傳感器之間留有一定的距離。
[0039]關(guān)于“對(duì)”的解釋是，2個(gè)以上傳感器底座圍成的一個(gè)封閉的環(huán)為I對(duì)(間接的說(shuō)就是I對(duì)傳感器中可以包括3個(gè)以上的聲發(fā)射傳感器的范圍)。
[0040]對(duì)于單個(gè)的傳感器底座圍成的環(huán)，只需保證設(shè)置至少4個(gè)傳感器底座，并保證這些傳感器底座的中點(diǎn)不在同一個(gè)平面上即可。
[0041]在試驗(yàn)樣品上套設(shè)多個(gè)環(huán)(多個(gè)傳感器環(huán)向設(shè)置并通過(guò)掛鉤互相連接)，再在試驗(yàn)樣品上套上熱縮管，傳感器底座通過(guò)熱縮管上的小孔露出，并將小孔進(jìn)行密封，再將試驗(yàn)樣品放置到三軸缸缸體中，利用傳力柱進(jìn)行加壓，從而對(duì)試驗(yàn)過(guò)程進(jìn)行監(jiān)測(cè)。
【權(quán)利要求】
1.一種三軸有線聲發(fā)射傳感裝置，其特征在于:包括用于固定在試驗(yàn)樣品上的傳感器底座，所述傳感器底座的背面上固定有聲發(fā)射傳感器，沿所述傳感器的軸線方向上開設(shè)有通孔，所述聲發(fā)射傳感器的數(shù)據(jù)輸出導(dǎo)線穿過(guò)所述通孔，所述通孔內(nèi)填充有密封物。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三軸有線聲發(fā)射傳感裝置，其特征在于:所述傳感器底座的外側(cè)面上開設(shè)有外螺紋，所述傳感器底座還包括螺母，所述螺母的內(nèi)螺紋與所述外螺紋相配合。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的三軸有線聲發(fā)射傳感裝置，其特征在于:所述傳感器底座為圓柱形階梯狀底座，所述底座的底面為圓弧狀底面，且與所述試驗(yàn)樣品的外表面相配合。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的三軸有線聲發(fā)射傳感裝置，其特征在于:所述傳感器底座的數(shù)量至少為2個(gè)，這些傳感器底座繞試驗(yàn)樣品環(huán)向均勻設(shè)置。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的三軸有線聲發(fā)射傳感裝置，其特征在于:所述傳感器底座上還設(shè)有2個(gè)掛鉤，2個(gè)所述掛鉤均通過(guò)彈簧或皮筋與所述傳感器底座連接，2個(gè)所述掛鉤分別設(shè)置在所述傳感器底座的左側(cè)和右側(cè)，相鄰的兩個(gè)所述傳感器底座之間的相應(yīng)的2個(gè)所述掛鉤互相配合。6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的三軸有線聲發(fā)射傳感裝置，其特征在于:還包括數(shù)據(jù)處理裝置，以接受所述聲發(fā)射傳感器所發(fā)出的數(shù)據(jù)并進(jìn)行處理，所述聲發(fā)射傳感器與所述數(shù)據(jù)處理裝置連接。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的三軸有線聲發(fā)射傳感裝置，其特征在于:所述數(shù)據(jù)處理裝置為電腦。8.一種巖石力學(xué)實(shí)驗(yàn)三軸測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于:包括三軸缸缸體、底座、傳力柱和權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的三軸有線聲發(fā)射傳感裝置，所述三軸缸缸體安裝在所述底座上，所述傳力柱設(shè)置在所述底座的正上方，且所述傳力柱與所述三軸缸缸體的內(nèi)壁配合，所述傳感器底座設(shè)置在所述三軸缸缸體內(nèi)，所述底座上開設(shè)有用于連通外界和所述三軸缸缸體內(nèi)部的數(shù)據(jù)傳輸通道，所述數(shù)據(jù)處理裝置與所述三軸缸缸體分體設(shè)置，所述聲發(fā)射傳感器的數(shù)據(jù)輸出導(dǎo)線穿過(guò)所述數(shù)據(jù)傳輸通道與所述數(shù)據(jù)處理裝置連接。
【文檔編號(hào)】G01N3-12GK204269607SQ201420759962
【發(fā)明者】譚龍, 項(xiàng)偉, 郭慧軍, 胡樹林, 宋義偉, 左勖, 黃偉, 熊健 [申請(qǐng)人]中國(guó)石油集團(tuán)工程設(shè)計(jì)有限責(zé)任公司華北分公司