[发明专利]一种用于冲击试验中的声发射探头保护装置

说明书

本发明公开了一种用于冲击试验中的声发射探头保护装置及其使用方法。所述声发射探头保护装置包括承载滑动机构，伸缩杆机构，悬挂机构和保护机构四部分。本发明通过承载滑动机构，伸缩杆机构，悬挂机构和保护机构的高效配合，通过调整滑动承载机构中的万向脚轮的位置和伸缩杆的长度来适应各种不同位置、不同高度和不同规格尺寸试件的冲击试验，保护实验所需的声发射探头；同时，球形接触即使在破坏面也仍然有其他接触点，从而可以更丰富、完整的采集破裂全过程中的声发射数据。

技术领域：

本发明涉及一种冲击试验中探头的保护装置及其使用方法，具体涉及一种在岩石或者煤冲击实验中声发射探头的保护装置及其使用方法，填补相关领域的空白，对有关科学研究具有重要的辅佐作用。

背景技术：

为了研究煤岩的动态力学响应特征，需要采用分离式霍普金森拉压杆(SHPB)系统加载巴西圆盘煤样或岩样时，实验中需要利用纺锤子弹冲击入射杆，从而使试件破裂。在该过程中如果能采用声发射系统测量其声发射现象，无疑可以极大的获取破裂信息，更清楚的研究煤岩冲击破裂过程。而事实上，由于冲击实验不同于一般的力学实验，其破坏异常剧烈，而声发射探头十分脆弱，非常容易被破坏，因此声发射探头的频繁更换会带来很大的经济损失，不仅如此，由于声发射探头一般直接以点的形式附着在试件上，如果探头正好处于破裂位置，获得的声发射信息将会由于破裂而接触不良，进而大量丢失信息。目前对于冲击试验中声发射探头的保护装置的研究在国内几乎尚未有人研究。

根据有关声发射探头的已有研究，中国矿业大学由曹安业等人研究的《一种真三轴采动煤岩体动力显现实验的声发射监测单元》和重庆大学由尹光志等人研究的《一种用于真三轴试验机的声发射监测装置及其试验方法》中，装置不适用于冲击实验，因此不涉及探头的保护；中国科学院武汉岩土力学研究所由刘学伟等人研究的《一种岩体现场声发射监测传感器推送定位方法及装置》中，声发射探头的保护装置在现场情况较为适用，但在实验室条件下，装置过于复杂，同时不适用于冲击试验；中国石油大学(北京)由邹雨时等人研究的《一种用于真三轴水力压裂模拟实验的声发射探头安装装置》中，虽然考虑到声发射探头与岩样直接接触会导致声发射探头破坏，并且有意识地保护声发射探头，但是《一种用于真三轴水力压裂模拟实验的声发射探头安装装置》中，采用承载板对声发射探头与岩样进行隔离，承载板在岩样破裂时对岩样有力的作用，会对实验结果产生较大的影响。

因此，很有必要建立一种冲击试验中声发射探头的保护装置，来防止冲击试验中声发射探头被冲击破坏，减少更换声发射探头的经济损失，并且利用该装置可以更丰富的采集破裂全过程中声发射数据。

根据以上思路，设计并发明出了一种煤岩冲击试验中声发射探头的保护装置，在未来的实际应用中有着相当广阔的前景和重要意义。

发明内容：

本实验发明的目的在于提出一种巴西圆盘煤样冲击试验中声发射探头保护装置，可以改变装置的高低来适应实验设备，同时，球体与可以与各种尺寸的试件良好紧密地接触，所以该装置可以在所有规格尺寸试件的煤岩冲击实验中保护声发射探头。

一种巴西圆盘煤样冲击试验中声发射探头保护装置，包括装置承载滑动机构，伸缩杆机构，悬挂机构和保护机构四部分。

承载滑动机构：包括四个2A-BA3-01D-100-531型4寸中型万向脚轮与一个承载平板，所述滑轮通过螺丝固定在所述承载平台的四个角上，所述承载平台平行于地面。