[发明专利]一种用于真三轴试验的监测装置

说明书

本发明公开了一种用于真三轴试验的监测装置，包括声发射监测组件和温度监测组件；所述声发射监测组件包括声波探头和声发射仪，声波探头埋设于试件表面的凹槽里，声波探头的信号线从真三轴加载组件中引出与声发射仪连接；所述温度监测组件包括温度探针和信号采集设备，所述温度探针插设于试件表面的安装盲孔内，所述安装盲孔内设有与温度探针对应配合的安装接头，温度探针的电缆线从真三轴加载组件中引出与信号采集设备连接。其能够有效避免外部无关信号的干扰，保证声波探头和温度探针的监测精度，使得获取的数据更加真实准确。

技术领域

本发明涉及一种岩石力学试验装置，具体涉及一种用于真三轴试验的监测装置。

背景技术

真三轴压裂试验过程中，通常需要通过声发射来检测试件在压裂过程中的裂纹起裂及发育的过程，往往由于探头布置及密封遇到困难，通常在有高压舱加围压条件下，探头只能布置在舱外通过紧贴高压舱壁的方式测量声发射的反应情况，再通过高压舱内部的介质的传递作用间接的测量声发射的情况。

大多数材料在振动或者断裂时通过声发射可以监测信号变化，许多材料的声发射信号强度很弱，需要更加直接的方法才能提取信号并且有可能测量准确。因此，试件在试验过程中的真实变化情况得不到真实而直接的反应，往往只能通过间接的围压介质传递的方法来进行监测，测量信号不具有准确性和真实性。

在现有的真三轴中进行声发射监测试验，普遍做法是将声波探头贴在加载柱上，得到的声发射数据噪音很大。一方面是由于声波探头与试件之间经过了多个接触界面，且每个接触界面的接触质量不能得到有效保证；应力波经过接触面时会有反射损失，有效信号会有很大的衰减。另一方面，岩石真三轴试验机的腔体以及加载柱受外界干扰较大，目前广泛应用的岩石真三轴试验机都采用伺服控制；岩石真三轴试验机在运行过程中会对加载柱进行不断的加载动作，并产生大量的干扰信号。

CN105842343A公开了一种将声发射传感器内置于真三轴腔室的声发射试验装置，其利用弹簧及推杆将声发射传感器与试件紧贴，这种布置方法容易造成岩石破碎后碎屑进入声发射传感器通道内，严重时会将声发射传感器挤压损坏；由于声发射传感器与垫块之间没有屏蔽措施，在试验过程中声发射传感器可能与垫块之间相互接触，机器产生的干扰信号会通过垫块传导至声发射传感器，从而干扰对试件产生声发射信号的采集。

CN107219122A公开了一种声发射测试装置及使用该装置对岩石试件进行真三轴试验的方法。在压头主体内设置至少一个声发射模块，一方面，第一隔离垫圈及第二隔离垫圈使得导波杆在压头主体内悬浮设置，隔离了压头主体及外部产生的对声波探头产生干扰的信号，保证测试装置的传输性能稳定，从而使得试验结果更加精确；另一方面，所有声波探头均设置在导波杆的内腔中，不仅可以有效避免外部无关信号干扰，大幅提高声发射信号的信噪比，还可以对其进行保护，延长声波探头的使用寿命。其为声波探头布置的一种有益尝试。

并且在岩石力学的试验过程中，同时需要将试件的温度、压力等条件控制在地层条件下，这样才能得到可以进行科学研究或者指导生产的试验数据，所以试件的温度是必须进行监测的参数，为了真实地测量试件的实时温度，需要将温度探针插入到岩石样品内部。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于真三轴试验的监测装置，其能够有效避免外部无关信号的干扰，保证声波探头和温度探针的监测精度，使得获取的数据更加真实准确。

本发明所述的用于真三轴试验的监测装置，包括声发射监测组件和温度监测组件；所述声发射监测组件包括声波探头和声发射仪，声波探头埋设于试件表面的凹槽里，声波探头的信号线从真三轴加载组件中引出与声发射仪连接；所述温度监测组件包括温度探针和信号采集设备，所述温度探针插设于试件表面的安装盲孔内，所述安装盲孔内设有与温度探针对应配合的安装接头，温度探针的电缆线从真三轴加载组件中引出与信号采集设备连接。