[发明专利]一种岩体在高围压卸载中的声发射测试装置及其操作方法

权利要求书

1.一种岩体在高围压卸载中的声发射测试装置，包括声发射传感器(1)、前置放大器(2)、同轴电缆(3)、保护外壳(4)、圆环B(8)、橡胶圈(9)、榫头(10)、圆环A(11)、连接杆(12)、榫眼(13)、短杆(14)、螺栓(15)、螺母(16)、卡扣(17)和传感器保护装置(18)，其特征在于：所述保护外壳(4)分为可拼装的两半，声发射传感器(1)固定安装在保护外壳的凹槽(7)内且声发射传感器(1)露出检测面；

同轴电缆(3)连接声发射传感器(1)和前置放大器(2)并通过保护外壳(4)底部的出线孔(5)引出，前置放大器(2)固定安装在传感器保护装置(18)的内壁的卡槽(6)上，传感器保护装置(18)为两半拼合的安装结构；

在分离式霍普金森压杆的围压装置的两端各固定两个短杆(14)，短杆(14)的杆端各预留一个可插入螺栓的短杆预留孔(19)，所述圆环A(11)设置有两个且其上均布四个榫眼(13)，圆环A(11)的一侧伸出两根连接杆(12)，连接杆(12)的杆端均预留可插入螺栓的连接杆预留孔(20)，通过螺栓(15)将连接杆(12)与短杆(14)连接，并在螺栓(15)上安装有螺母(16)，所述圆环B(8)设置有两个，圆环B(8)的中间嵌入橡胶圈(9)，圆环B(8)上均布四个榫头(10)，榫头(10)的形状、大小和位置与榫眼(13)相对应；

传感器保护装置(18)固定安装在所述橡胶圈(9)内，且榫头(10)一一对应插入安装在圆环A(11)的榫眼(13)中。

2.根据权利要求1所述的岩体在高围压卸载中的声发射测试装置，其特征在于，所述凹槽(7)按照声发射传感器(1)的形状尺寸设置。

3.根据权利要求1所述的岩体在高围压卸载中的声发射测试装置，其特征在于，所述出线孔(5)孔内填有橡胶材料起到密封和保护作用。

4.根据权利要求1所述的岩体在高围压卸载中的声发射测试装置，其特征在于，所述螺母(16)未拧紧时连接杆(12)呈可转动的状态，螺母(16)拧紧后连接杆(12)呈固定状态。

5.根据权利要求1所述的岩体在高围压卸载中的声发射测试装置，其特征在于，所述连接杆(12)向上旋转至呈竖直方向时，圆环A(11)的圆心处于试块(21)的中轴线上。

6.根据权利要求1所述的岩体在高围压卸载中的声发射测试装置，其特征在于，所述传感器保护装置(18)插入安装在橡胶圈(9)内并露出其检测端。

7.根据权利要求1所述的岩体在高围压卸载中的声发射测试装置，其特征在于，所述榫头(10)的表面平整光滑，榫头(10)在榫眼(13)内滑动连接。

8.根据权利要求1所述的岩体在高围压卸载中的声发射测试装置，其特征在于，还包括两个与榫头(10)可拆卸连接的卡扣(17)，两个卡扣(17)分别夹紧在两侧的榫头(10)上。

9.根据权利要求8所述的岩体在高围压卸载中的声发射测试装置，其特征在于，所述卡扣(17)包括两个对称的塑料零件，卡扣(17)的形状为呈圆心角小于180°的不完整环形，卡扣(17)的环壁填有橡胶材料，卡扣(17)的两侧各有延伸段，延伸段中部分别开设有一个光滑孔和螺纹孔，螺纹孔内旋接有螺钉，螺钉的尾部设有一圈凸起部分，且螺钉设置旋钮。

10.根据权利要求1-9任一所述的岩体在高围压卸载中的声发射测试装置的操作方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：按照冲击试验的规范要求安装试块(21)，调整好入射杆(23)和透射杆(24)，施加轴向和径向油压进行冲击试验，此时声发射测试装置位于两侧，不会影响冲击试验的正常进行；

S2：冲击试验结束后，需要进行声发射测试时，卸除轴压，将入射杆(23)与透射杆(24)向外拉开；

S3：放松围压装置两侧的短杆(14)上的螺母(16)；

S4：转动连接杆(12)改变圆环A(11)、圆环B(8)的方向，直至传感器保护装置(18)正对试块(21)的端面，拧紧螺母(16)固定；

S5：在声发射传感器(1)的检测面均匀涂上耦合剂，调节伸缩装置，最终使检测面与试块(21)两端端面紧密接触，在两侧各任选一根便于操作的榫头(10)，将卡扣(17)两半部分包在榫头(10)外并捏住，将螺钉先后插入光滑孔和螺纹孔，稍稍拧上，调整并确定卡扣(17)在榫头(10)上的位置，拧紧螺钉固定住；

S6：按声发射测试的要求连接好仪器，释放围压缸体(22)内的油压，对试块(21)进行声发射测试；

S7：测试完成后，取下卡扣(17)，抽出传感器保护装置(18)，并将圆环B(8)推回至与圆环A(11)贴合的位置，松开螺母(16)将连接杆(12)转回到初始位置；

S8：将移开的入射杆(23)和透射杆(24)重新推至与试块(21)贴合的位置，再施加轴向与径向油压，即可继续进行高围压条件下的冲击试验。