一種單軸加載條件下煤巖超聲波實驗系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及預測煤巖動力災害設備技術領域，具體涉及一種單軸加載條件下煤巖超聲波實驗系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]隨著煤礦的大力開米，煤巖動力災害開始凸顯，預測煤巖動力災害非常重要，不同物理力學性質的煤巖體具有不同的災害發(fā)生特性，而超聲波聲學參數(shù)可以間接的了解煤巖體結構信息，因此對超聲波聲學參數(shù)的需求也隨之增大。目前對于單軸加載條件下煤巖超聲波參數(shù)測試的實驗設備存在以下缺點:1.溫度難以控制；2.加載實驗過程中不能確保換能器與試件的中心軸線在一條直線上;3.缺乏方便操作的實驗設備。針對以上問題，設計一種便捷的可控溫度條件和單軸加載條件下的超聲波實驗系統(tǒng)是有一定必要的。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型的目的主要為了解決上述技術問題，而提供一種單軸加載條件下煤巖超聲波實驗系統(tǒng)。
[0004]本實用新型包括四方支架、液壓千斤頂、下超聲波換能器、煤巖樣夾持器、上超聲波換能器和超聲波測試儀，所述液壓千斤頂安裝在四方支架上，所述下超聲波換能器和上超聲波換能器分別設有下橫波接口、下縱波接口、上橫波接口和縱波接口，下超聲波換能器安裝在液壓千斤頂?shù)幕钊麠U上，上超聲波換能器安裝在四方支架上，并位于下超聲波換能器的正上方，所述煤巖樣夾持器安裝在四方支架上，并位于下超聲波換能器和上超聲波換能器之間，所述超聲波測試儀設有縱波接收端口、橫波接收端口、縱波發(fā)射端口和橫波發(fā)射端口，所述縱波發(fā)射端口和橫波發(fā)射端口分別與上橫波接口和縱波接口電連接，所述縱波接收端口和橫波接收端口分別與下橫波接口和下縱波接口電連接。
[0005]還有溫度控制系統(tǒng)，所述溫度控制系統(tǒng)用于控制煤巖樣夾持器所夾持煤巖樣的溫度。
[0006]還有壓力傳感器，所述壓力傳感器安裝在上超聲波換能器的四方支架頂部之間。
[0007]還有計算機，所述計算機與超聲波測試儀通訊相連。
[0008]還有數(shù)字示波器，所述數(shù)字示波器的示波器縱波接收端口與縱波接口電連接。
[0009]所述下超聲波換能器和上超聲波換能器分別是承壓型超聲波換能器。
[0010]本實用新型優(yōu)點是:本實用新型結構新穎、成本低，操作便捷，在試驗時試件的溫度可以控制，同時保證實驗數(shù)據(jù)的精確度，具有很好的實用性。
【附圖說明】
[0011]圖1是本實用新型結構不意圖。
[0012]圖2是四方支架俯視結構示意圖。
[0013]圖3是煤巖樣夾持器剖面圖。
[0014]圖中:1、四方支架;2、液壓千斤頂;3、下超聲波換能器;4、煤巖樣夾持器;5、上超聲波換能器;6、壓力傳感器;7、橫波接口； 8、縱波接口； 9、橫波接口； 1、縱波接口； 11、煤巖試件；12、計算機；13、超聲波測試儀；14、數(shù)字示波器；15、縱波接收端口； 16、橫波接收端口 ；17、縱波發(fā)射端口； 18、橫波發(fā)射端口； 19、示波器縱波接收端口；20、溫度控制系統(tǒng)。
【具體實施方式】
[0015]下面結合附圖對本實用新型做進一步說明。
[0016]如圖1、2、3所示，本實用新型包括四方支架1、液壓千斤頂2、下超聲波換能器3、煤巖樣夾持器4、上超聲波換能器5和超聲波測試儀13，所述液壓千斤頂2安裝在四方支架I上，所述下超聲波換能器3和上超聲波換能器5分別設有下橫波接口 7、下縱波接口 8、上橫波接口 9和縱波接口 10，下超聲波換能器3安裝在液壓千斤頂2的活塞桿上，上超聲波換能器5安裝在四方支架I上，并位于下超聲波換能器3的正上方，所述煤巖樣夾持器4安裝在四方支架I上，并位于下超聲波換能器3和上超聲波換能器5之間，所述超聲波測試儀13設有縱波接收端口 15、橫波接收端口 16、縱波發(fā)射端口 17和橫波發(fā)射端口 18，所述縱波發(fā)射端口 17和橫波發(fā)射端口 18分別與上橫波接口 9和縱波接口 10電連接，所述縱波接收端口 15和橫波接收端口 16分別與下橫波接口 7和下縱波接口 8電連接。
[0017]還有溫度控制系統(tǒng)20，所述溫度控制系統(tǒng)20用于控制煤巖樣夾持器4所夾持煤巖樣的溫度。
[0018]還有壓力傳感器6，所述壓力傳感器6安裝在上超聲波換能器5的四方支架I頂部之間。
[0019]還有計算機12，所述計算機12與超聲波測試儀13通訊相連。
[0020]還有數(shù)字示波器14，所述數(shù)字示波器14的示波器縱波接收端口19與縱波接口 8電連接。
[0021 ]所述下超聲波換能器3和上超聲波換能器5分別是承壓型超聲波換能器。
[0022]工作方式及原理:采用液壓千斤頂手動加壓，通過煤巖樣夾持器確保承壓型超聲波換能器和煤巖樣試件的中心軸線在同一直線上，煤巖樣夾持器尺寸可根據(jù)煤巖樣尺寸和超聲波換能器尺寸確定;承壓型超聲波發(fā)射換能器和接收換能器的縱波接口相對應，承壓型超聲波發(fā)射換能器和接收換能器的橫波接口相對應。
[0023]被測煤巖試件的溫度可以通過溫度控制系統(tǒng)控制，煤巖樣夾持器采用保溫導熱材料，依據(jù)試樣大小和超聲波換能器尺寸制成。
[0024]利用本實用新型進行煤巖樣超聲波實驗，可確保超聲波換能器與煤巖樣的中心軸線在同一直線上，從而確保實驗數(shù)據(jù)的準確度。
【主權項】
1.一種單軸加載條件下煤巖超聲波實驗系統(tǒng)，其特征在于它包括四方支架(I)、液壓千斤頂(2)、下超聲波換能器(3)、煤巖樣夾持器(4)、上超聲波換能器(5)和超聲波測試儀(13)，所述液壓千斤頂(2)安裝在四方支架(I)上，所述下超聲波換能器(3)和上超聲波換能器(5)分別設有下橫波接口(7)、下縱波接口(8)、上橫波接口(9)和縱波接口(10)，下超聲波換能器(3)安裝在液壓千斤頂(2)的活塞桿上，上超聲波換能器(5)安裝在四方支架(I)上，并位于下超聲波換能器(3)的正上方，所述煤巖樣夾持器(4)安裝在四方支架(I)上，并位于下超聲波換能器(3)和上超聲波換能器(5)之間，所述超聲波測試儀(13)設有縱波接收端口(15)、橫波接收端口(16)、縱波發(fā)射端口(17)和橫波發(fā)射端口(I8)，所述縱波發(fā)射端口(17)和橫波發(fā)射端口( 18)分別與上橫波接口( 9)和縱波接口( 1)電連接，所述縱波接收端口(15)和橫波接收端口( 16)分別與下橫波接口( 7)和下縱波接口( 8)電連接。2.根據(jù)權利要求1所述的一種單軸加載條件下煤巖超聲波實驗系統(tǒng)，其特征在于還有溫度控制系統(tǒng)(20)，所述溫度控制系統(tǒng)(20)用于控制煤巖樣夾持器(4)所夾持煤巖樣的溫度。3.根據(jù)權利要求1所述的一種單軸加載條件下煤巖超聲波實驗系統(tǒng)，其特征在于還有壓力傳感器(6)，所述壓力傳感器(6)安裝在上超聲波換能器(5)的四方支架(I)頂部之間。4.根據(jù)權利要求1所述的一種單軸加載條件下煤巖超聲波實驗系統(tǒng)，其特征在于還有計算機(12)，所述計算機(12)與超聲波測試儀(13)通訊相連。5.根據(jù)權利要求1所述的一種單軸加載條件下煤巖超聲波實驗系統(tǒng)，其特征在于還有數(shù)字示波器(14)，所述數(shù)字示波器(14)的示波器縱波接收端口(19)與縱波接口(8)電連接。6.根據(jù)權利要求1所述的一種單軸加載條件下煤巖超聲波實驗系統(tǒng)，其特征在于所述下超聲波換能器(3)和上超聲波換能器(5)分別是承壓型超聲波換能器。
【專利摘要】一種單軸加載條件下煤巖超聲波實驗系統(tǒng)，涉及預測煤巖動力災害設備技術領域，它包括四方支架(1)、液壓千斤頂(2)、下超聲波換能器(3)、煤巖樣夾持器(4)、上超聲波換能器(5)和超聲波測試儀(13)，所述液壓千斤頂(2)安裝在四方支架(1)上，所述下超聲波換能器(3)和上超聲波換能器(5)分別設有下橫波接口(7)、下縱波接口(8)、上橫波接口(9)和縱波接口(10)，下超聲波換能器(3)安裝在液壓千斤頂(2)的活塞桿上，上超聲波換能器(5)安裝在四方支架(1)上；本實用新型結構新穎、成本低，操作便捷，在試驗時試件的溫度可以控制，同時保證實驗數(shù)據(jù)的精確度，具有很好的實用性。
【IPC分類】G01N29/04
【公開號】CN205374381
【申請?zhí)枴緾N201620132987
【發(fā)明人】?；? 賈林興, 楊廷廷, 王慶軍, 王云剛
【申請人】河南理工大學
【公開日】2016年7月6日
【申請日】2016年2月18日