[发明专利]一种节理岩体试样超声波测试设备

权利要求书

1.一种节理岩体试样超声波测试设备，其特征在于：包括对所述节理岩体试样进行超声波测试的超声波测试装置和对所述节理岩体试样施加围压的围压施加装置；所述超声波测试装置包括超声波测试仪(7)、及分别与所述超声波测试仪(7)连接的超声波换能发射器(3)和超声波换能接收器(8)，所述围压施加装置包括容纳所述节理岩体试样的外壳(1)、分别设置在所述外壳(1)首尾两端的密封盖(2)、与所述外壳(1)通过导管(11)连通的增压泵(10)、及设置在所述外壳(1)上的进出水阀门(15)，所述外壳(1)首尾两端的密封盖(2)中心位置分别设置超声波入射孔(4)和超声波透射孔(9)，所述超声波换能发射器(3)连接于所述超声波入射孔(4)前端，所述超声波换能接收器(8)连接于所述超声波透射孔(9)后端，所述外壳(1)是由两个半圆筒拼接而成的圆筒形壳体，所述两个半圆筒的两侧分别设置有固定片(18)，所述固定片(18)通过固定螺丝螺母组合(17)固定在一起从而将所述两个半圆筒连接在一起形成所述外壳(1)，所述外壳(1)上轴向设置有限位滑槽(19)和尺寸刻度线(20)，所述限位滑槽(19)内设置有岩体试样定位器(16)，所述岩体试样定位器(16)两个一组，用于定位所述岩体试样(13)，便于调节所述岩体试样(13)的位置，每组的两个岩体试样定位器(16)与垂直线方向呈45度布置。

2.根据权利要求1所述的超声波测试设备，其特征在于：所述节理岩体试样包括岩体试样(13)以及设置在所述岩体试样(13)之间的节理充填层(14)，所述节理充填层(14)为固体材料、液体材料或固体材料与液体材料的混合物。

3.根据权利要求2所述的超声波测试设备，其特征在于：所述固体材料为砂浆或水泥，所述液体材料为水或油，当所述节理充填层(14)为液体材料时，节理充填层(14)与所述外壳(1)和所述节理岩体试样之间形成的液体区域(12)相连通。

4.根据权利要求1所述的超声波测试设备，其特征在于：所述超声波换能发射器(3)包括发射器橡胶层(31)、第一发射器电极片(32)、发射器连接导线(33)、发射器振荡层(34)、第二发射器电极片(35)以及发射器压电陶瓷层(36)，所述发射器压电陶瓷层(36)将电能转化为机械能，通过发射器振荡层(34)发射超声波信号。

5.根据权利要求1所述的超声波测试设备，其特征在于：所述超声波换能接收器(8)包括接收器橡胶层(81)、第一接收器电极片(82)、接收器连接导线(83)、接收器振荡层(84)、第二接收器电极片(85)、接收器压电陶瓷层(86)，所述接收器振荡层(84)接收超声波信号，通过接收器压电陶瓷层(86)将机械能转化为电能，由所述超声波测试仪(7)记录并分析超声波信号。

6.根据权利要求1所述的超声波测试设备，其特征在于：所述岩体试样定位器(16)包括试样接触凹槽(161)及与试样接触凹槽(161)固定连接的滑动卡销(162)，所述试样接触凹槽(161)端部呈圆弧状，与岩体试样(13)接触可以将岩体试样(13)固定，所述滑动卡销(162)设置在所述限位滑槽(19)中、并位于所述外壳(1)的内外两表面层之间。

7.根据权利要求6所述的超声波测试设备，其特征在于：所述限位滑槽(19)为两条，平行设置在所述外壳(1)内。

8.根据权利要求6所述的超声波测试设备，其特征在于：所述固定片(18)由外侧的金属层(181)和内侧的橡胶密封层(182)构成，所述固定螺丝螺母组合(17)包括螺丝(171)与螺母(172)，所述螺丝(171)穿过所述固定片(18)上预先加工好的孔洞与所述螺母(172)相配合。

9.根据权利要求8所述的超声波测试设备，其特征在于：所述外壳(1)上设置压力计(5)，用以监测所述外壳(1)内施加在所述岩体试样(13)上的围压量值。