[实用新型]一种工程用承压渗透式声测探头

说明书

技术领域

本实用新型涉及工程材料测试领域的测试装置，具体涉及一种基于岩石三轴试验系统的工程用承压渗透式声测探头。

背景技术

在工程测试领域中，为了研究岩石等工程材料在应力场和渗流场耦合情况下的孔隙裂隙分布和扩展等特性，需对岩石等工程材料的声波传输速度和水渗透率等参数进行测试的三轴试验，在试验时，需为三轴伺服试验系统配置一套承压渗透式声测探头，即为了满足试验要求，除了探头的强度和刚度等需与三轴伺服试验机构和岩石等工程材料相匹配，探头需具备具有声波发射和接收等功能的声波传感器外，探头还要具备对所测试的岩石等工程材料进行渗透孔隙水的功能。

为了使试验结果更加符合岩石等工程材料自身的客观特性，以得出客观准确的渗透结果，需要求探头与岩石等工程材料样品中的渗透通道的对应耦合应尽可能符合岩石等工程材料的孔隙裂隙的分布特征。

因岩石等工程材料的内部及形成于表面的孔隙裂隙呈随机性分布，而目前现有的承压渗透式声测探头其用于输送渗透水的孔隙水通孔多设置在探头的承压面的中心处，没有与岩石等工程材料随机分布的孔隙裂隙对应，使水不能均匀有效地渗透于孔隙裂隙内，导致无法得出客观准确的渗透试验结果，进而影响整个三轴试验结果的全面可靠性，以至于不能科学合理地研究岩石等工程材料在应力场和渗流场耦合情况下的孔隙裂隙分布和扩展特性。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种工程用承压渗透式声测探头，其可使水均匀有效地渗透于岩石等工程材料的孔隙裂隙内，进而能科学合理地研究岩石等工程材料在应力场和渗流场耦合情况下的孔隙裂隙分布和扩展特性。

为了达到上述目的，本实用新型采用这样的技术方案：

一种工程用承压渗透式声测探头，包括探头本体，所述探头本体具有孔隙水通孔，所述探头本体的承压面规则布设有凹槽，所述凹槽与所述孔隙水通孔联通。

上述探头本体呈圆柱状，上述凹槽为同心环形与径向交错设置。

上述孔隙水通孔布设于上述凹槽的交点处。

上述探头本体的承压面附有透水垫。

上述探头本体具有声波换能装置。

上述声波换能装置包括工作配合连接的声波传感器、压电陶瓷和信号线。

采用上述技术方案后，本实用新型的工程用承压渗透式声测探头，其承压面规则布设的凹槽可与被测试的岩石等工程材料的内部及表面随机分布的孔隙裂隙对应，并且凹槽与用于输送渗透水的孔隙水通孔联通，即水经孔隙水通孔由凹槽形成的水流通道进一步疏通扩散，进而全面地渗透于岩石等工程材料的孔隙裂隙内，与现有技术相比，本实用新型的工程用承压渗透式声测探头，突破传统探头的承压面构造形式，克服传统探头的孔隙水通孔不能与岩石等工程材料随机分布的孔隙裂隙对应的缺陷，使水能均匀有效地渗透于孔隙裂隙内，可使人们更加科学合理地研究岩石等工程材料在应力场和渗流场耦合情况下的孔隙裂隙分布和扩展特性。

进一步，透水垫可对水进行渗透式的扩散，进一步提高接下来水渗透于岩石等工程材料的孔隙裂隙内的均匀程度。

附图说明

图1为本实用新型的局部剖示图；

图2为本实用新型的承压面结构示意图。

图中：

1-探头本体        11-孔隙水通孔

12-凹槽           121-环形凹槽

122-径向凹槽      13-透水垫

2-声波换能装置    21-声波传感器

22-压电陶瓷       23-信号线

具体实施方式

为了进一步解释本实用新型的技术方案，下面通过具体实施例进行详细阐述。

本实用新型的一种工程用承压渗透式声测探头，如图1和2所示，包括探头本体1。

探头本体1具有用于输送渗透水的孔隙水通孔11，改进之处在于探头本体1的承压面上规则布设有凹槽12，并且凹槽12与孔隙水通孔11联通，凹槽12对流经孔隙水通孔11后的水进行均匀的疏通扩散，进而提高水渗透于岩石等工程材料的孔隙裂隙内的均匀和有效程度。

为了进一步增强凹槽12对水的疏通扩散效果，优选地，在呈圆柱状的探头本体1的承压面上将凹槽12设置成由同心的环形凹槽121与径向凹槽122相交错的形式。

为了提高孔隙水通孔11与凹槽12的配合工作性能，再进一步增强凹槽12对水的疏通扩散效果优选地，孔隙水通孔11布设在环形凹槽121与径向凹槽122的交点处，呈多点枢纽均布的形式。