一種溫度可控巖石損傷檢測裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種巖石損傷檢測裝置，具體為一種溫度可控巖石損傷檢測裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]超聲波作為一種無損檢測手段，對(duì)巖石、巖體工程的損傷和破裂過程預(yù)測有一定的意義。超聲波檢測具有操作方便，無損傷，成本低，獲取巖石信息量大等優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)有技術(shù)主要是通過對(duì)巖石試樣做壓縮實(shí)驗(yàn)或蠕變實(shí)驗(yàn)，在巖石試樣上安裝聲波發(fā)射探頭和聲波接收探頭，通過分析超聲波波速的變化來評(píng)價(jià)巖石損傷、破裂程度。現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)巖石試樣的超聲檢測過程中，多數(shù)忽略溫度對(duì)巖石試樣的影響，然而巖石試樣的強(qiáng)度實(shí)際是和溫度有一定關(guān)系的，尤其在對(duì)巖石試樣進(jìn)行蠕變試驗(yàn)時(shí)，溫度對(duì)試驗(yàn)結(jié)果影響很大。在對(duì)巖石試樣進(jìn)行壓縮或蠕變試驗(yàn)時(shí)，由于實(shí)驗(yàn)設(shè)備自身結(jié)構(gòu)和傳感器接線都較復(fù)雜，難以在試驗(yàn)過程中對(duì)巖石試樣進(jìn)行加熱，實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度的控制比較困難。特別是在有超聲探頭的情況下，對(duì)巖石試樣加熱成為難以解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)對(duì)巖石損傷檢測時(shí)無法考慮溫度的影響，無法控制巖石試樣的溫度的缺點(diǎn)，而研制一種溫度可控巖石損傷檢測裝置。
[0004]本實(shí)用新型的技術(shù)手段如下:
[0005]一種溫度可控巖石損傷檢測裝置，包括試驗(yàn)臺(tái)、底座、上墊塊、下墊塊、超聲波探頭、應(yīng)變片、數(shù)字聲波儀和應(yīng)變數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)；底座上放置下墊塊，巖石試樣放置在下墊塊上部，上墊塊放置在巖石試樣上部，載荷施加在上墊塊上使所述巖石試樣變形；其特征在于所述檢測裝置還包括溫度控制模塊，所述溫度控制模塊包括密封筒、密封蓋、加熱線圈、保溫層、感溫貼片和溫控系統(tǒng)；巖石試樣設(shè)置在所述密封筒內(nèi)部，所述密封蓋蓋在所述密封筒的上端；所述加熱線圈密設(shè)置在所述密封筒的側(cè)壁面上；所述加熱線圈的外部設(shè)置有包覆所述密封筒的側(cè)壁面的保溫層；所述密封蓋的上部也鋪設(shè)有保溫層；所述感溫貼片粘貼在巖石試樣的側(cè)面上；所述溫控系統(tǒng)通過連接感溫貼片和加熱線圈控制巖石試樣的溫度。
[0006]進(jìn)一步地，所述密封筒下端具有能夠套入底座的第一安裝孔，所述第一安裝孔的直徑與底座的直徑相同；所述密封蓋上設(shè)置有接線焊點(diǎn)，且所述接線焊點(diǎn)上端露出保溫層；所述密封蓋上具有能夠套入上墊塊的第二安裝孔，所述第二安裝孔的直徑與所述上墊塊的直徑相同；密封筒和密封蓋將巖石試樣密封在一個(gè)密封空間內(nèi)，便于對(duì)巖石試樣加熱保溫。所述密封蓋上設(shè)置有排氣孔，密封空間內(nèi)溫度升高后，密封空間內(nèi)氣壓過大，如完全封閉可能損壞儀器和影響應(yīng)變數(shù)據(jù)，因此在密封蓋上設(shè)置排氣孔以減小氣壓。
[0007]進(jìn)一步地，所述巖石試樣的兩個(gè)側(cè)面安裝有超聲波探頭，其中一個(gè)為超聲波發(fā)射探頭，另外一個(gè)為超聲波接收探頭；所述巖石試樣的另外兩個(gè)側(cè)面粘貼有應(yīng)變片。利用力學(xué)和聲學(xué)聯(lián)合測試，判斷波速和應(yīng)變之間的關(guān)系，有助于巖石內(nèi)部損傷的全面分析。
[0008]進(jìn)一步地，所述巖石試樣的四個(gè)側(cè)面均安裝有超聲波探頭，相對(duì)側(cè)面上的超聲波探頭分別為一個(gè)超聲波發(fā)射探頭和一個(gè)超聲波接收探頭；所述巖石試樣的四個(gè)側(cè)面均粘貼有應(yīng)變片?？蓪?duì)不同節(jié)理或裂隙方向的各向異性巖石試樣進(jìn)行全面的損傷評(píng)價(jià)。
[0009]進(jìn)一步地，所述數(shù)字聲波儀通過接線焊點(diǎn)與超聲波探頭導(dǎo)線連接；所述應(yīng)變數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)通過接線焊點(diǎn)與應(yīng)變片導(dǎo)線連接；所述溫度測量系統(tǒng)通過接線焊點(diǎn)與所述感溫貼片導(dǎo)線連接。設(shè)置接線焊點(diǎn)使密封蓋對(duì)密封筒更好的密封。
[0010]進(jìn)一步地，所述導(dǎo)線連接使用的導(dǎo)線均為耐高溫導(dǎo)線。對(duì)巖石試樣加熱過程中導(dǎo)線會(huì)隨著巖石試樣溫度的升高而變熱，使用耐高溫導(dǎo)線不容易老化。
[0011]更進(jìn)一步地，所述密封筒與所述密封蓋通過螺栓把合。
[0012]由于采用了上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型提供的溫度可控巖石損傷檢測裝置，對(duì)巖石試樣單軸壓縮試驗(yàn)或蠕變實(shí)驗(yàn)過程中，能夠?qū)r石試樣的溫度、應(yīng)變和超聲波波速綜合分析評(píng)價(jià)巖石的損傷、破裂程度。
【附圖說明】
[0013]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例示意圖；
[0014]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例密封筒立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例密封蓋上視圖。
[0016]圖中:1、試驗(yàn)臺(tái)，2、底座，3、上墊塊，4、下墊塊，5、巖石試樣，6、超聲波探頭，7、應(yīng)變片，8、密封筒，80、第一安裝孔，9、密封蓋，90、排氣孔，91、第二安裝孔，10、感溫貼片，11、加熱線圈，12、保溫層，13、接線焊點(diǎn)，14、螺栓，15、數(shù)字聲波儀，16、應(yīng)變數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，17、溫控系統(tǒng)。
【具體實(shí)施方式】
[0017]如圖1所示的溫度可控巖石損傷檢測裝置，包括試驗(yàn)臺(tái)1、底座2、上墊塊3、下墊塊4、超聲波探頭6、應(yīng)變片7、數(shù)字聲波儀15和應(yīng)變數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)16 ;底座2上放置下墊塊4，巖石試樣5放置在下墊塊4上部，上墊塊3放置在巖石試樣5上部，載荷施加在上墊塊3上使巖石試樣5變形；本實(shí)用新型實(shí)施例所述溫度可控巖石損傷檢測裝置還包括溫度控制模塊，溫度控制模塊包括密封筒8、密封蓋9、加熱線圈11、保溫層12、感溫貼片10和溫控系統(tǒng)17 ;巖石試樣5設(shè)置在密封筒8內(nèi)部，密封蓋9蓋在密封筒8的上端；加熱線圈11設(shè)置在所述密封筒8的側(cè)壁面上；加熱線圈11的外部設(shè)置有包覆密封筒8的側(cè)壁面的保溫層12 ;密封蓋9的上部也鋪設(shè)有保溫層12 ;感溫貼片10粘貼在巖石試樣5的側(cè)面上；溫控系統(tǒng)17通過連接感溫貼片10和加熱線圈11控制巖石試樣5的溫度。如果需要降低巖石試樣5的溫度，也可以將加熱線圈11換成制冷設(shè)備。
[0018]圖2所示的密封筒8下端具有能夠套入底座2的第一安裝孔80，第一安裝孔80的直徑與底座2的直徑相同；圖3所示的密封蓋9上設(shè)置有接線焊點(diǎn)13，且接線焊點(diǎn)13上端露出保溫層12，以方便外部的導(dǎo)線與接線焊點(diǎn)13焊接；密封蓋9上具有能夠套入上墊塊3的第二安裝孔91，第二安裝孔91的直徑與上墊塊3的直徑相同；密封筒8和密封蓋9將巖石試樣5密封在一個(gè)密封空間內(nèi)，便于對(duì)巖石試樣5加熱保溫。密封蓋9上設(shè)置有排氣孔90，密封空間內(nèi)溫度升高后，密封空間內(nèi)氣壓過大，如完全封閉可能損壞儀器和影響應(yīng)變數(shù)據(jù)，因此在密封蓋9上設(shè)置排氣孔90以減小氣壓。
[0019]巖石試樣5的兩個(gè)側(cè)面安裝有超聲波探頭6，其中一個(gè)為超聲波發(fā)射探頭，另外一個(gè)為超聲波接