本實用新型涉及一種用于動載荷破巖電磁輻射特性的實驗裝置。

背景技術(shù)：

隨著科學技術(shù)的發(fā)展，電磁輻射作為一種無損檢測技術(shù)在預(yù)測煤巖動力災(zāi)害等方面得到了廣泛應(yīng)用。許多學者對煤巖在靜載荷作用下破壞電磁輻射特性進行了深入研究，而對動載荷作用下煤巖破壞電磁輻射特性研究則幾乎沒有，在實驗室里的SHPB實驗裝置上進行動態(tài)沖擊載荷作用下煤巖破碎電磁輻射特性研究，通過KBD5電磁輻射監(jiān)測儀來接收受載煤巖電磁輻射信號時發(fā)現(xiàn)，接收天線很難對準受載試樣，并且容易受到外界電磁輻射信號的干擾，使接收的電磁輻射信號失去真實性，從而導致實驗失敗。

為解決上述技術(shù)問題，申請日為2016年2月5日、專利號為CN205355225U的中國實用型專利公開了一種可伸縮式電磁輻射信號天線固定與屏蔽裝置，該裝置包括支架、防天線滾動桿、試驗機、防輻射布料，能夠很好地接收電磁輻射信號；但是該裝置僅能開展RMT-150C壓力實驗機等靜態(tài)加載實驗電磁輻射信號接收，而不能在類似于SHPB實驗裝置上進行動載荷破巖電磁輻射信號的接收。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供一種結(jié)構(gòu)簡單、屏蔽效果好、安裝方便的用于動載荷破巖電磁輻射特性的實驗裝置。

本實用新型解決上述問題的技術(shù)方案是：一種用于動載荷破巖電磁輻射特性的實驗裝置，包括屏蔽罩、固定夾具裝置、天線固定架、天線、電磁輻射監(jiān)測儀，所述固定夾具下部安裝在底座上，天線固定架活動安裝在固定夾具的上部，所述天線一端位于屏蔽罩內(nèi)，天線另一端安裝在天線固定架上，天線與電磁輻射監(jiān)測儀連接，試樣位于屏蔽罩內(nèi)。

上述用于動載荷破巖電磁輻射特性的實驗裝置中，所述固定夾具包括第一固定板、第二固定板、豎直放置的伸縮支承桿，所述伸縮支承桿上部為可伸縮結(jié)構(gòu)，伸縮支承桿頂部設(shè)有第一連接件，第一連接件與天線固定架活動連接，伸縮支承桿下部水平設(shè)置第一固定板和第二固定板，第一固定板位于第二固定板上方，第二固定板上遠離伸縮支承桿一側(cè)設(shè)有實驗臺，第一固定板遠離伸縮支承桿一端設(shè)有第一螺紋孔，且第一螺紋孔位于實驗臺正上方，第一螺紋孔內(nèi)設(shè)有手柄調(diào)節(jié)螺桿，手柄調(diào)節(jié)螺桿的下端設(shè)有壓塊。

上述用于動載荷破巖電磁輻射特性的實驗裝置中，所述天線固定架包括拉桿、支架、插栓，所述支架包括上擋板、下?lián)醢搴蛷椈?，上擋板和下?lián)醢逑鄬υO(shè)置，彈簧上端固定在上擋板的右端，彈簧下端固定在下?lián)醢宓挠叶?，上擋板、下?lián)醢?、彈簧?gòu)成支架的半封閉結(jié)構(gòu)，所述上擋板的上表面設(shè)有拉桿，所述下?lián)醢宓南卤砻嬖O(shè)有插栓，所述插栓和第一連接件上均設(shè)有第二螺紋孔，通過調(diào)節(jié)螺絲將插栓活動連接在第一連接件上。

上述用于動載荷破巖電磁輻射特性的實驗裝置中，所述屏蔽罩包括正方體框架、防輻射布，所述正方體框架由12根伸縮桿構(gòu)成，正方體框架的8個角上各設(shè)有一個用于連接固定伸縮桿的固定套，正方體框架上裹有防輻射布，以形成一個密閉空間，防輻射布上設(shè)有分別供入射桿、透射桿、天線插入的第一圓孔、第二圓孔、第三圓孔。

上述用于動載荷破巖電磁輻射特性的實驗裝置中，所述第一圓孔、第二圓孔、第三圓孔分別位于正方體框架的其中3個側(cè)面上，且第一圓孔和第二圓孔相對設(shè)置，第一圓孔、第二圓孔、第三圓孔內(nèi)均設(shè)有松緊條。

上述用于動載荷破巖電磁輻射特性的實驗裝置中，所述固定套為三通接頭。

本實用新型的有益效果在于：

1、本實用新型的固定夾具可以固定在SHPB實驗裝置的底座上，使得整個裝置可以固定在SHPB實驗平臺上，占有空間相對較少，安裝固定方便簡單，成功實現(xiàn)了在SHPB實驗裝置上進行動載荷破巖電磁輻射信號接收，在實驗室條件下實現(xiàn)了在動載荷作用下煤巖破碎電磁輻射特性研究。

2、本實用新型的天線固定架與伸縮支承桿之間通過元件活動連接，使得天線信號接收方向可以根據(jù)SHPB實驗裝置的不同而調(diào)節(jié)，并且根據(jù)需要可以調(diào)節(jié)伸縮支承桿來調(diào)節(jié)裝置的高度，能適合不同類型的SHPB實驗裝置，適用范圍廣，能多次重復使用、節(jié)能環(huán)保。

3、本實用新型的屏蔽罩的正方體框架由伸縮桿構(gòu)成，伸縮桿可以調(diào)節(jié)長度，使得屏蔽罩可以根據(jù)需要來調(diào)節(jié)屏蔽空間的大小，屏蔽效果更好。

附圖說明

圖1為本實用新型的實驗裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為圖1中天線固定架與伸縮支承桿的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為圖1中屏蔽罩的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步的說明。

如圖1-圖2所示，一種用于動載荷破巖電磁輻射特性的實驗裝置，包括屏蔽罩、固定夾具裝置、天線固定架、天線11、電磁輻射監(jiān)測儀25，所述固定夾具下部安裝在底座上，天線固定架活動安裝在固定夾具的上部，所述天線11一端位于屏蔽罩內(nèi)，天線11另一端安裝在天線固定架上，天線11通過連接線24與電磁輻射監(jiān)測儀25連接，試樣4位于屏蔽罩內(nèi)。

所述固定夾具包括第一固定板12、第二固定板13、豎直放置的伸縮支承桿10，所述伸縮支承桿10上部為可伸縮結(jié)構(gòu)，伸縮支承桿10頂部設(shè)有第一連接件19，第一連接件19與天線固定架活動連接，伸縮支承桿10下部水平設(shè)置第一固定板12和第二固定板13，第一固定板12位于第二固定板13上方，第一固定板12與第二固定板13間隔距離為10cm，第二固定板13上遠離伸縮支承桿10一側(cè)設(shè)有實驗臺1，第一固定板12遠離伸縮支承桿10一端設(shè)有第一螺紋孔14，且第一螺紋孔14位于實驗臺1正上方，第一螺紋孔14內(nèi)設(shè)有手柄調(diào)節(jié)螺桿15，手柄調(diào)節(jié)螺桿15的下端設(shè)有壓塊16。

所述天線固定架包括拉桿18、支架17、插栓20，所述支架17包括上擋板17-1、下?lián)醢?7-2和彈簧17-3，上擋板17-1和下?lián)醢?7-2相對設(shè)置，上擋板17-1下表面和下?lián)醢?7-2上表面均設(shè)有防滑橡膠墊23，且成一定角度向內(nèi)傾斜，彈簧17-3上端固定在上擋板17-1的右端，彈簧17-3下端固定在下?lián)醢?7-2的右端，上擋板17-1、下?lián)醢?7-2、彈簧17-3構(gòu)成支架17的半封閉結(jié)構(gòu)，所述上擋板17-1的上表面設(shè)有拉桿18，所述下?lián)醢?7-2的下表面設(shè)有插栓20，所述插栓20和第一連接件19上均設(shè)有第二螺紋孔22，通過調(diào)節(jié)螺絲21將插栓20活動連接在第一連接件19上。

如圖3所示，所述屏蔽罩用于屏蔽外界干擾信號，其包括正方體框架、防輻射布5。所述正方體框架由12根伸縮桿7構(gòu)成，正方體框架的8個角上各設(shè)有一個用于連接固定伸縮桿7的固定套6，固定套6為三通接頭，正方體框架上裹有防輻射布5，以形成一個密閉空間，防輻射布5上設(shè)有分別供入射桿2、透射桿3、天線11插入的第一圓孔8-1、第二圓孔8-2、第三圓孔8-3，所述第一圓孔8-1、第二圓孔8-2、第三圓孔8-3分別位于正方體框架的其中3個側(cè)面上，且第一圓孔8-1和第二圓孔8-2相對設(shè)置，第一圓孔8-1、第二圓孔8-2、第三圓孔8-3內(nèi)均設(shè)有松緊條9，第一圓孔8-1、第二圓孔8-2、第三圓孔8-3的直徑分別與入射桿2、透射桿3、天線11的直徑相同。

本實用新型的實施方法如下：

步驟1，準備8個固定套6并將固定套分別套于12根伸縮桿7上，形成一個正方體框架，正方體框架上裹上防輻射布5形成屏蔽罩，入射桿2和透射桿3分別穿過屏蔽罩上的第一圓孔8-1和第二圓孔8-2，試樣4位于屏蔽罩內(nèi)。

步驟2，調(diào)節(jié)手柄調(diào)節(jié)螺桿15使底座固定在第一固定板12與第二固定板13之間，使得整個裝置固定在SHPB實驗平臺上，將天線固定架活動安裝在固定夾具的上部，天線11固定在支架17上，天線11一端通過第三圓孔8-3伸入屏蔽罩內(nèi)，通過調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)螺絲21及伸縮支承桿10，使天線11接收端很好對著試件4。

步驟3，通過連接線24將天線11和電磁輻射監(jiān)測儀25相連；然后在電腦上輸入或選擇參數(shù)后將參數(shù)傳送給電磁輻射監(jiān)測儀25，電磁輻射監(jiān)測儀25中顯示“BAUD 19200”或“BAUD 300”；然后通過高壓氣罐驅(qū)動沖頭撞擊入射桿2的同時按下電磁輻射信號開始鍵，實驗結(jié)束后按下電磁輻射信號復位鍵；然后導出電磁輻射強度和脈沖數(shù)數(shù)據(jù)；最后通過電磁輻射強度來分析動載荷作用下巖石的受載程度及變形破壞強度，以及脈沖數(shù)來分析巖石變形及微破裂的頻次。