[发明专利]一种针对巴西劈裂试验中声发射探头的固定装置及方法

权利要求书

1.一种针对巴西劈裂试验中声发射探头的固定装置，其特征在于，包括劈裂试验加载盒(1)、两个辅助试件固定机构(2)、多个探头固定机构(3)和试件导向定位机构(4)；

两个所述辅助试件固定机构(2)分别安装在劈裂试验加载盒(1)的左右两侧，多个所述探头固定机构(3)和试件导向定位件(4)均设置在劈裂试验加载盒(1)上；

所述劈裂试验加载盒(1)包括底座(11)，所述底座(11)的顶部固定安装有两个侧挡板(12)；

所述辅助试件固定机构(2)包括圆孔(21)，所述圆孔(21)的内侧滑动连接有固定圆杆(22)，两个所述固定圆杆(22)相对的一端均固定安装有限位圆杆(23)；

所述探头固定机构(3)包括固定滑块(31)、螺纹杆(33)和声发射探头(37)，所述固定滑块(31)正面开设有滑槽(32)；

所述试件导向定位机构(4)包括两个加载片(41)，底部所述加载片(41)的顶部开设有两个活动槽(42)，所述活动槽(42)的内部滑动连接有楔形块(43)，两个所述加载片(41)的相对一侧均固定安装有试验加载圆形钢条(44)。

2.根据权利要求1所述的一种针对巴西劈裂试验中声发射探头的固定装置，其特征在于，两个所述侧挡板(12)分别位于底座(11)顶部的左右两侧，且两个侧挡板(12)呈左右对称分布，两个所述圆孔(21)分别开设在两个侧挡板(12)的相背一侧。

3.根据权利要求1所述的一种针对巴西劈裂试验中声发射探头的固定装置，其特征在于，所述限位圆杆(23)靠近侧挡板(12)的一侧活动安装有调节弹簧(24)，所述调节弹簧(24)远离限位圆杆(23)的一侧与侧挡板(12)相贴合，所述固定圆杆(22)的外侧固定安装有两个尾板(25)。

4.根据权利要求3所述的一种针对巴西劈裂试验中声发射探头的固定装置，其特征在于，两个所述侧挡板(12)相背的一侧均固定安装有圆柱筒(26)，两个所述圆柱筒(26)的相背一侧均开设有圆柱形导槽，圆柱形导槽的宽度大于尾板(25)的宽度。

5.根据权利要求1所述的一种针对巴西劈裂试验中声发射探头的固定装置，其特征在于，两个所述侧挡板(12)的相背一侧均开设有U形滑槽(27)，所述U型滑槽(27)的内部滑动连接有限位块(28)，左右相对应的两个所述限位块(28)相背的一侧均固定安装有限位杆(29)。

6.根据权利要求5所述的一种针对巴西劈裂试验中声发射探头的固定装置，其特征在于，所述限位杆(29)的外侧螺纹连接有限位螺栓(210)，所述限位螺栓(210)与侧挡板(12)的外表面相贴合，所述限位杆(29)远离限位块(28)的一端与固定滑块(31)固定连接。

7.根据权利要求1所述的一种针对巴西劈裂试验中声发射探头的固定装置，其特征在于，所述螺纹杆(33)的外侧活动安装有限位弹簧(34)和垫片(35)，所述螺纹杆(33)的外侧螺纹连接有紧固螺母(36)，所述螺纹杆(33)正面的一端固定安装有圆盘，所述螺纹杆(33)背面的一端固定连接有固定帽，所述限位弹簧(34)的前后两侧分别与垫片(35)和固定帽相贴合，所述紧固螺母(36)与固定滑块(31)的正面相贴合，所述垫片(35)与固定滑块(31)的背面相贴合。

8.根据权利要求1所述的一种针对巴西劈裂试验中声发射探头的固定装置，其特征在于，顶部所述试件加装片(41)滑动连接在两个侧挡板(12)之间，底部所述试件加装片(41)固定连接在两个挡板(12)之间，所述楔形块(43)的形状为垂直三角形。

9.根据权利要求1所述的一种针对巴西劈裂试验中声发射探头的固定装置，其特征在于，所述固定滑块(31)由三块透明亚克力板拼接粘合而成，两个所述试验加载圆形钢条(44)的位置相对应，且两个试验加载圆形钢条(44)均位于试件加载片(41)的中间位置。

10.一种针对巴西劈裂试验中声发射探头的固定方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)放置定位试件，首先把试验加载盒(1)放置在压力机的加载平台上，将岩石试件放入试件加载盒(1)，用试件导向定位机构(4)对岩石试件进行初步定位，保证下方试验加载钢条(44)是处于岩石的中心位置；

2)辅助固定试件，旋转固定圆杆(22)使连接的尾板(25)插入到圆柱形导槽中，进而可调节固定圆杆(22)的伸缩，使两个限位圆杆(23)对岩石试件固定，确定左右两侧固定好之后，移开试件导向定位机构(4)；

3)准备工作，在声发射探头(37)的采集端的表面均匀涂抹超声耦合剂，消除声发射探头与岩石表面的孔隙；

4)调节固定探头，将声发射探头(37)轻轻接触在岩石表面，通过旋转紧固螺母(36)来压缩或释放限位弹簧(34)，使得声发射探头(37)紧密贴合在岩石表面，可通过设置的限位杆(29)和限位螺栓(210)的配合下可使滑动固定滑块(31)上下移动，通过设置的螺纹杆(33)、限位弹簧(34)和紧固螺母(36)的配合可使其水平移动和前后调节；

5)预加载试验，以巴西劈裂过程中声发射信号定位所需最少四个声发射探头的要求为例，在固定好前后两个端面上的声发射探头(37)后，放置上方的试件加载垫片(41)，进行试验预加载；

6)试验采集，旋转固定圆杆(22)使尾板(25)从圆柱形导槽中移出，撤除对岩石固定，进行巴西劈裂试验并采集渐进破坏过程中的声发射信号；

7)清理，拉伸限位弹簧(34)将声发射探头(36)与岩石试件表面脱离接触，取下顶部试件加载片(41)，取出试验岩样。