[实用新型]一种岩石结构面表面轮廓检测仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种表面轮廓检测仪，尤其涉及一种岩石结构面表面轮廓检测仪，适用于岩土工程及相关领域中室外作业或室内研究时对岩石结构面表面轮廓的定量测定。

背景技术

岩石力学中常用粗糙度系数JRC来描述岩石结构面的粗糙度，无论是通过Barton直边法比较确定还是定量确定粗糙度系数JRC，都要求测得的岩石结构面表面轮廓曲线有较高的精确度，这就需要一种可以比较精确地测定岩石结构面表面轮廓曲线的仪器。1996年《长江科学院院报》S1期公开了一种岩石表面粗糙度检测仪，该仪器通过电机驱动丝杠转动使滑块沿导轨匀速运动，滑块上的回弹式位移传感器的触针沿岩石结构面表面按预先设定好的频率上下移动采集样点的纵坐标值，通过数据采集与处理系统使岩石表面轮廓曲线数字化，同时输出岩石结构面的粗糙度系数JRC，具有数据采集与处理自动化程度高的优点。

但在使用过程中，触针与结构面接触的瞬间，滑块仍在丝杠的带动下作匀速运动，而结构面表面凹凸起伏、粗糙不平，必然会使触针移动受阻引起滑块受力变化，致使滑块速度不匀，不能等距采集样点，这必将导致测得的纵坐标值与预计的横坐标值不对应，不能真实地刻画岩石结构面表面的轮廓，利用数字化点计算得到的粗糙度系数JRC也不够准确。

由此可见，现有技术有待于进一步的改进和提高。

发明内容

本实用新型为避免上述现有技术中的不足之处，提供了一种岩石结构面表面轮廓检测仪。

本实用新型所采用的技术方案为：

一种岩石结构面表面轮廓检测仪，包括数据采集与处理系统及驱动系统两部分，所述的数据采集与处理系统由回弹式位移传感器、磁致伸缩式位移传感器、信号放大器、A/D转换板及笔记本电脑组成，回弹式位移传感器与信号放大器、A/D转换板顺序连接后与笔记本电脑连接，磁致伸缩式位移传感器包括电子仓、测量杆和磁环，经由A/D转换板与笔记本电脑连接，所述的驱动系统含有直流同步稳速电机、减速箱、轴承、滑块、丝杠、导轨、测头。

回弹式位移传感器带有测头，夹持在滑块前端，磁致伸缩式位移传感器的电子仓固定在左部轴承顶端，磁环夹持在滑块顶端并套于测量杆但并不与测量杆接触；滑块中心开有螺纹孔与支撑在轴承上的丝杠螺纹相配合，丝杠右端连接减速箱经由电机驱动，导轨水平固定于轴承底端，导轨顶端与滑块底端相互接触。

由于采用了上述技术方案，本实用新型所取得的有益效果为：

本实用新型结构简单，操作简便，能够精确采集岩石结构面表面测点的横纵坐标值并输出于笔记本电脑上，有效避免了因触针与岩石结构面表面接触、电机开始或结束驱动等原因引起的滑块速度不均导致样点横纵坐标不对应的情况发生，准确地实现了岩石结构面表面轮廓曲线数字化，可靠度高。

附图说明

图1为本实用新型的数据采集与处理系统结构联系图。

图2为本实用新型中位移传感器与驱动系统的结构示意图。

其中，

1——回弹式位移传感器，选用WYDC直流供电的差动变压器型，量程20mm，精度0.3%；

2——磁致伸缩式位移传感器，选用ATM-L系列无附件的线性传感器，量程1000mm，精度0.05%（201——电子仓；202——测量杆；203——磁环）；

3——放大器，选用AD521型；

4——A/D转化板，选用8位模数；

5——笔记本电脑；

6——直流同步稳速微电机，选用BFG系列永磁直流录音机用稳速电机；

7——减速箱，选用普通渐开线行星齿轮减速器；

8——轴承，选用1000096单列向心球轴承；

9——滑块，上部带有φ10mm的丝杠螺纹孔，与丝杠相配合，顶部带有卡槽用于固定磁环，前部带有卡槽用于固定回弹式位移传感器；

10——丝杠，采用三角形螺纹，螺距1mm，最大外径10mm，单道，导程1mm；

11——导轨，规定在轴承座上，与滑块8平面接触；

12——测头，其测头锥角选用60°，锥头直径0.05mm。

具体实施方式

下面结合附图和具体的实施例对本实用新型作进一步的详细说明，但本实用新型并不限于这些实施例。