声发射传感器的固定装置

1.本技术涉及声发射采集的技术领域，尤其涉及声发射传感器的固定装置。


背景技术：

2.声发射采集技术可以实时地监测岩石内部微破裂的萌生和发展，从而推演出其内部的形变、破裂失稳过程和力学机制。目前，该技术已广泛应用于室内单轴、双轴和三轴压缩试验，研究岩石材料的损伤演化过程及破裂源破裂机制。三轴压缩试验中声发射传感器主要固定在加载板中，传感器与岩石试样表面接触紧密，岩石破裂声发射信号采集效果较好，而单轴和双轴压缩条件下，声发射传感器多是布置在岩石的临空面，如果声发射传感器固定不牢固，在试验过程与岩石表面接触不紧密或发生脱离，采集的声发射信息不准确、不完整，导致岩石破裂反演结果错误。
3.相关技术中，声发射传感器固定装置多是采用刚性夹具将声发射传感器固定在岩石表面，该方法不易掌控拧紧力，如果力太小则导致传感器与试样表面接触不紧密，如果力太大则容易导致声发射传感器损坏。此外，夹具安装加工相对麻烦，安装费时，降低试验效率。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本技术提供声发射传感器的固定装置，能够提高声发射传感器的固定效果。
5.本技术提供一种声发射传感器的固定装置，包括：
6.一柔性材质的垫片，所述垫片用以安装在岩石体上，所述垫片开设有用以容纳声发射传感器的安装孔；
7.以及，一阻塞件，用以填充在所述安装孔内以止挡所述声发射传感器从所述安装孔内脱离。
8.可选地，所述柔性材质为硅胶。
9.可选地，所述阻塞件为硅胶塞。
10.可选地，所述阻塞件的高度较垫片的高度高5～8mm。
11.可选地，还包括用以套在所述垫片外周的弹力带。
12.以上提供的声发射传感器的固定装置，采用柔性材料固定传感器，在保证传感器与试样表面紧密度的同时确保传感器不会受到损伤，同时该方法固定传感器简单方便、布设灵活，有效提高室内岩石单/双轴声发射试验效率。
附图说明
13.下面结合附图，通过对本技术的具体实施方式详细描述，将使本技术的技术方案及其它有益效果显而易见。
14.图1为本技术实施例提供的固定装置在工作状态下结构示意图。
15.图2为本技术实施例提供的垫片一视角结构示意图。
16.图3为本技术实施例提供的垫片又一视角的结构示意图。
17.图4为本技术实施例提供的阻塞件的结构示意图。
18.图5为本技术实施例提供的弹力带的结构示意图。
19.其中，图中元件标识如下：
20.1-岩石体；2-垫片；3-声发射传感器3；4-安装位置；5-安装孔；6-阻塞件；7-弹力带。
具体实施方式
21.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
22.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
23.在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
24.下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本技术的不同结构。为了简化本技术的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本技术。此外，本技术可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本技术提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
25.参考图1-图4，本技术提供声发射传感器3的固定装置，包括：
26.一柔性材质的垫片2，上述垫片2用以安装在岩石体1上，上述垫片2开设有用以容纳声发射传感器3的安装孔5；
27.以及，一阻塞件6，用以填充在上述安装孔5内以止挡上述声发射传感器3从上述安装孔5内脱离。
28.需要说明的是，尽管本文对垫片2的功能性作出了表面上的限定即“垫片2用以安装在岩石体1”中带有字眼“岩石体1”，这些字眼表面上带有对垫片2的安装位置4(即声发射传感器3的采集对象)的限定。然而，这些字眼应当被理解为使用环境，其仅仅是一种示例性说明，并不构成对本技术垫片2的实质限定。其它能够适用于本技术方案的声发射传感器3采集对象，例如建筑物或构件构件等。为了说明之方便性，后文均以岩石体1为例来说明，而省略对其它形式的示范，以避免带来的篇幅不简要。
29.在实际使用时，首先将垫片2安装在岩石体1的合适位置即待声发射采集的位置。再将声发射传感器3由安装孔5的一端装入安装孔5内，再将阻塞件6安装在安装孔5的该端部上，直至阻塞件6能够完全止挡声发射传感器3从安装孔5内脱离。
30.应当注意的是，由于声发射传感器3是安装在安装孔5内并且安装孔5是开设在柔性材质的垫片2上，较声发射传感器3直接贴在垫片2的表面上的实现方式而言(即垫片2不开设安装孔5的实现方式)，前者的实现方式中声发射传感器3是被柔性材质所包围的。在岩石体1遭遇外界的轻微震动的情形下，该震动可能来源于外界的风力或石头掉落等，这些震动若不加阻隔而直接传导至声发射传感器3，可能会对声发射传感器3的接受声信号造成干扰，例如该震动传导的声波与声发射传感器3接近频率的声信号较大可能被声发射传感器3误采集。
31.而本技术中通过安装孔5的设置，则能使上述震动会被垫片2的柔性材质所吸收而不会传导至发射传感器，以避免该震动对声发射传感器3采集声信号的干扰。
32.作为一种可示范地实现方式，上述柔性材质为硅胶，或者其它诸如高弹橡胶的材质。
33.作为一种可示范地实现方式，上述阻塞件6为硅胶塞，当然还可以是其它诸如高弹橡胶的材质。
34.在一个典型的实施方案中，上述阻塞件6的高度较垫片2的高度高5～8mm。
35.以此，该特定高度的设计考虑是，阻塞件6相对于安装孔5预留多余的部分，这样达到充分地或较为彻底地塞入到安装孔5的目的，从而保证阻塞件6通过预留多余的部分的压缩而挤压紧声发射传感器3。
36.参考图5，为了进一步消除声发射传感器3在安装孔5内发生晃动，还包括用以套在上述垫片2外周的弹力带7。
37.以此，弹力带7的设计考虑是：弹力带7能够隔着安装孔5的孔壁缚紧发射传感器，从而使发射传感器贴紧安装孔5的孔壁，以消除声发射传感器3在安装孔5内发生晃动。
38.现在针对一个常见的应用场景中，来阐述本技术固定装置的固定方法的操作过程。应当注意的是，此常见的实施方案不可作为理解本技术所声称所要解决技术问题的必要性特征认定的依据，其仅仅是示范而已。
39.固定方法的操作流程包括以下步骤：
40.s1：将岩石体1加工为矩形试样，具体尺寸152mm
×
76mm
×
32mm(高
×
宽
×
厚)，并采用千分尺和铅笔在相应位置标注出声发射传感器3安装位置4，如图1。
41.s2：加工硅胶垫片2、硅胶塞及弹力带7，硅胶垫片2加工成圆形，中间按照声发射传感器3的形状开孔(通常为圆形)，开孔大小与声发射传感器3相同图1所示，硅胶垫片2的高度比传感器表面到其数据连接线距离短1-2mm，此外还需在硅胶垫片2内侧开一个2mm宽，3～5mm长的通孔，以防止传感器无法安装进入垫片2中；硅胶塞加工为圆柱形，直径与硅胶垫片2中间开孔相同，高度比硅胶垫片2高5～8mm，如图3；利用气球加工弹力带7，带宽约为10～15mm左右，如图4。
42.s3：将弹性带套入试样，然后在硅胶垫片2上涂抹强力胶水，之后将硅胶垫片2黏结在提前确定好的声发射传感器3布设位置，待强力胶水凝固后，将硅胶塞从硅胶垫片2中拔出，此时硅胶垫片2安装完毕，按照上述步骤进行下一个硅胶垫片2的安装，直至所有硅胶垫
片2安装完成。
43.s4：所有硅胶垫片2安装完成后，开始安装声发射传感器3，首先在声发射探头与岩石表面贴合一面上涂抹耦合剂，然后将声发射传感器3安装在硅胶垫片2中，之后将弹力带7将声发射传感器3固定，然后安装下一个声发射传感器3，直至所有传感器安装完成。
44.s5：将安装声发射传感器3的岩石体1移至岩石试验压力机上进行相关试验，试验完成后将声发射传感器3从硅胶垫片2中拿出，并清理干净声发射传感器3上的耦合剂，之后安装s3、s4进行下一组试验声发射传感器3的安装。
45.以上所述，仅为本技术较佳的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本技术的保护范围之内。