[发明专利]声发射传感器接触装置及其使用方法

说明书

本发明公开了一种声发射传感器接触装置及其使用方法，所述声发射传感器接触装置包括垂直支撑机构、水平支撑机构和声发射传感器固定机构，垂直支撑机构包括磁力吸座、支撑杆、第一旋转螺母、定位环、定位套筒和第一弹簧，所述支撑杆固定于磁力吸座；水平支撑机构包括伸缩杆、第二弹簧、第三弹簧和第二旋转螺母，所述伸缩杆一端通过定位环固定于支撑杆；声发射传感器固定机构包括卡槽和第三旋转螺母，所述伸缩杆通过球形接头连接于卡槽，声发射传感器固定于卡槽。本发明既能保证声发射传感器与试样表面的紧密接触，又能实现多个声发射传感器位置的精确定位，在简单易行的基础上，提高试验测量结果的精确性。

技术领域

本发明属于力学实验技术领域，涉及对岩石、混凝土、胶结颗粒料的一种声发射传感器接触装置及其使用方法。

背景技术

在土木工程领域，声发射检测技术已被广泛应用，用于监测岩石、混凝土和胶结颗粒料等材料的损伤演化过程。在岩石、混凝土和胶结颗粒料的室内试验中，为了监测材料的破坏，需要将声发射传感器固定于试样表面，采集材料内部破坏发出的信号。然而，目前尚无简单准确的声发射传感器接触装置。目前，试验测试中声发射传感器的固定方式主要包括机械固定和粘结固定。机械固定包括胶带缠绕、橡皮筋绑扎，由于声发射传感器需要用耦合剂与试样耦合，试样表面的耦合剂会导致胶带粘结力降低，声发射传感器的传感面不能与试样表面良好的接触，同时胶带或橡皮筋缠绕于试样表面会束缚试样环向变形，产生箍效应，影响真实的试验结果；对于粘结固定方式，通常将快干强力胶水抹在固定夹具和试样表面上，进而在试样表面先固定夹具，然后通过螺丝使传感器与试样表面接触，由于胶水的作用，固定夹具相当于局部加固了试样，影响试验精度。旋转螺丝使声发射传感器与试验表面接触时，螺丝较紧会损坏传感器，螺丝较松传感器易脱落，尤其对于圆柱体试样，固定夹具对试验结果的影响会更加明显。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种声发射传感器接触装置，保证在试验整个过程中，声发射传感器与试样表面均能良好接触且实现多个声发射传感器的精确定位，同时降低声发射传感器接触对试验结果的影响，提高试验效率和试验结果的准确性和真实性。

一种声发射传感器接触装置，包括垂直支撑机构、水平支撑机构和声发射传感器固定机构，垂直支撑机构包括磁力吸座、支撑杆、第一旋转螺母、定位环、定位套筒和第一弹簧，所述支撑杆固定于磁力吸座；水平支撑机构包括伸缩杆、第二弹簧、第三弹簧和第二旋转螺母，所述伸缩杆一端通过定位环固定于支撑杆；声发射传感器固定机构包括卡槽和第三旋转螺母，所述伸缩杆通过球形接头连接于卡槽，声发射传感器固定于卡槽。

在一些实施例中，所述支撑杆外表面刻有螺纹，所述第一旋转螺母分别旋转于支撑杆上端和下端。

在一些实施例中，所述伸缩杆分为外杆和内杆，所述外杆为中空圆杆且表面刻有螺纹，内杆通过第三弹簧连接于外杆内侧端头。

本发明还旨在提出一种声发射传感器接触装置的使用方法，包括如下步骤：

S1：将支撑杆固定于磁力吸座，将第一旋转螺母、定位套筒和定位环依次从支撑杆端头安装于支撑杆外侧；

S2：通过定位环将伸缩杆固定于支撑杆；

S3：将声发射传感器固定于卡槽内部；

S4：根据试样声发射传感器设计位置，通过支撑杆上的第一旋转螺母调整伸缩杆的高度，通过伸缩杆上的第二旋转螺母压缩第二弹簧调整伸缩杆的长度，使声发射传感器与试样表面良好接触。

在一些实施例中，在步骤S4中，所述声发射传感器的传感面根据试样表面进行选择，对于圆柱体试样采用弧面传感器，对于立方体试样采用平面传感器。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：