一种用于不同温度下岩样剪切以及声发射测量的剪切盒制造技术

本发明专利技术公开了一种用于不同温度下岩样剪切以及声发射测量的剪切盒，其结构包括：剪切盒、温度控制器、加热器、声发射探头连接器。本发明专利技术操作使用便利，能用于模拟不同地层深度下的地温对于岩样抗剪强度的影响，同时剪切盒外部具有声发射探头连接固定装置，有效提高是试验效率和检测数据的准确性，成本较低。

【技术实现步骤摘要】
一种用于不同温度下岩样剪切以及声发射测量的剪切盒
本专利技术涉及一种岩样剪切盒，具体涉及不同温度下对于岩样的剪切试验以及剪切时声发射测量的设备。
技术介绍
声发射装置在试验中运用广泛，尤其是在岩石的剪切试验中，为保证剪切过程中声波能顺利接受，需要将探头与剪切盒紧密接触，他们之间采用耦合剂填充，但耦合剂粘结性差，探头无法直接贴在剪切盒表面，每次试验之前都要采取一定的措施来固定探头，十分浪费时间，而且对试验精度有一定的影响。采用胶水固定探头，则试验后胶水清洗十分困难，及其容易清洗探头表面，导致试验成本大大提高。随着地下空间开发和利用，我国工程行业不断地涉及、刷新地下施工的深度。众所周知，随着埋深的增加，温度不断升高，同时，在采用盾构法施工的隧道中同样面临着较高的温度。研究不同温度下岩样的抗剪强度等则显得及其重要。当前，室内剪切试验大多是恒温下进行，虽然也存在少量的可用于变温的直剪仪，但结构复杂，未有效的与声发射仪器相结合起来，试验时组装仪器耗时长，不利于声发射定位等，对试验效果以及速率存在极大的影响。
技术实现思路
为了解决上述
技术介绍
中存在的问题，实现在剪切盒中对岩样温度的控制以及便于同步进行的声发射测量试验，使得该试验更快速，做到高效、规范操作。本专利技术提出了一种结构设计简单、合理，操作使用便利，能够解决声发射探头固定速度慢、效率低等问题，实现对剪切岩样温度的直接自动化调控，且具有重要的运用前景和实际意义的一种实现加热及温度自动化控制和声发射探头便捷固定的岩样剪切盒。为了解决上述技术问题，本专利技术采用以下技术方案：一种用于不同温度下岩样剪切以及声发射测量的剪切盒，其特征在于，包括剪切盒、温度控制器、测温热电偶、加热器、声发射探头固定装置；所述温度控制器包括温度信号数据传输系统和温度控制系统，其中，所述温度信号数据传输系统用于将加热器及被剪切岩样表面温度实时收集整理传输至电脑记录；所述温度控制系统用于接收电脑对于温度的指令，并对加热器的电热丝发出加热、恒温、冷却的指令；所述测温热电偶贯穿所述剪切盒和所述加热器，用于直接测量出加热器和被剪切岩样的温度，所述测温热电偶电接所述温度控制器，用于将直接测量出加热器和被剪切岩样的温度信息实时传输、反馈至温度控制器；所述声发射探头固定装置主要由声发射探头固定凹槽以及固定板、固定螺栓孔、通线孔和限位卡组成，其中，所述声发射探头固定凹槽用于维持声发射探头与剪切盒的紧密接触；所述固定板和固定螺栓孔通过固定螺栓调节声发射探头与剪切盒接触紧密程度，用以固定安装声发射探头；所述通线孔连接声发射探头信号线，用以根据现场及实际的需要不同角度的穿过固定板；所述固定板通过限位卡实现与所述剪切盒精确有效固定。作为优选的技术方案，所述测温热电偶是温度传感器。作为优选的技术方案，所述加热器通过信号线与温度控制器连接。作为优选的技术方案，所述加热器包含隔热层。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术中的一种实现加热及温度自动化控制和声发射探头便捷固定的岩样剪切盒结构设计简单、合理，操作使用便利，能够实现在试验期间实时调控岩样的温度、声发射探头便捷固定。能更为准确地模拟不同温度下的地温情形使岩石剪切试验结果更加科学、准确，有效减少声发射探头因固定不当而造成灵敏度低、声波收集效果差等问题，试验工作效率得到极大提高，成本相对较低，寿命周期长，可重复使用，具有重要的运用前景和实际意义，适宜推广使用。附图说明为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。图1为本专利技术一种实现加热及温度自动化控制和声发射探头便捷固定的岩样剪切盒的总体俯视图；图2为本专利技术一种实现加热及温度自动化控制和声发射探头便捷固定的岩样剪切盒的Ⅰ-Ⅰ剖面图；图3为本专利技术一种实现加热及温度自动化控制和声发射探头便捷固定的岩样剪切盒的Ⅱ-Ⅱ剖面图；图4为本专利技术一种实现加热及温度自动化控制和声发射探头便捷固定的岩样剪切盒的声发射探头固定装置俯视大样图。具体实施方式下面将对本专利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专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通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，都属于本专利技术保护的范围。需要说明的是，本专利技术实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。另外，在本专利技术中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其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至少一个该特征。在本专利技术的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。现在结合说明书附图对本专利技术做进一步的说明。实施例：如图1～图4所示，本专利技术一种实现加热及温度自动化控制和声发射探头便捷固定的岩样剪切盒，包括剪切盒1、温度控制器2、测温热电偶4、加热器6、声发射探头固定装置9。该实现加热及温度自动化控制和声发射探头便捷固定的岩样剪切盒的剪切盒1底部固定有温度控制器2，与电脑、测温热电偶4、加热器6通过信号线连接；测温热电偶4横穿剪切盒1及加热器6；加热器6位于剪切盒1顶部及腹部；声发射探头固定装置9位于剪切盒1顶部凹槽内，便于探头的有效固定和与剪切盒的充分接触。该实现加热及温度自动化控制和声发射探头便捷固定的岩样剪切盒的温度控制器2由温度信号数据传输系统和温度控制系统组成，其中，温度信号数据传输系统将加热器6及被测岩样表面温度实时收集整理传输至电脑记录；温度控制系统用于接收电脑对于温度的指令，然后对加热器6的电热丝发出加热、恒温、冷却的命令。该实现加热及温度自动化控制和声发射探头便捷固定的岩样剪切盒的测温热电偶4，贯穿剪切盒1和加热器6，可直接测量出加热器6和用于剪切岩样的温度，并将相关信息传输、反馈至温度控制器2及电脑控制系统，实现温度自动化控制。该实现加热及温度自动化控制和声发射探头便捷固定的岩样剪切盒的通线及排气孔5，位于剪切盒1内部，截面为圆形；作为加热器6的电源线以及控制及数据传输线的通道，另外还兼作为加热器6通气孔的功能。该实现加热及温度自动化控制和声发射探头便捷固定的岩样剪切盒的加热器6通过信号线与温度控制器2连接，包含隔热层7。根据温度控制器2的指令对被剪切岩样进行加温、恒温、冷却处理，隔热层7减少热量对外部的辐射，提高试验设备的安全性和可靠性，以满足在不同温度下对岩样剪切的试验要求。该实现加热及温度自动化控制和声发射本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于不同温度下岩样剪切以及声发射测量的剪切盒，其特征在于，/n包括剪切盒、温度控制器、测温热电偶、加热器、声发射探头固定装置；所述温度控制器包括温度信号数据传输系统和温度控制系统，其中，所述温度信号数据传输系统用于将加热器及被剪切岩样表面温度实时收集整理传输至电脑记录；所述温度控制系统用于接收电脑对于温度的指令，并对加热器的电热丝发出加热、恒温、冷却的指令；/n所述测温热电偶贯穿所述剪切盒和所述加热器，用于直接测量出加热器和被剪切岩样的温度，所述测温热电偶电接所述温度控制器，用于将直接测量出加热器和被剪切岩样的温度信息实时传输、反馈至温度控制器；/n所述声发射探头固定装置主要由声发射探头固定凹槽以及固定板、固定螺栓孔、通线孔和限位卡组成，其中，所述声发射探头固定凹槽用于维持声发射探头与剪切盒的紧密接触；所述固定板和固定螺栓孔通过固定螺栓调节声发射探头与剪切盒接触紧密程度，用以固定安装声发射探头；所述通线孔连接声发射探头信号线，用以根据现场及实际的需要不同角度的穿过固定板；所述固定板通过限位卡实现与所述剪切盒精确有效固定。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于不同温度下岩样剪切以及声发射测量的剪切盒，其特征在于，
包括剪切盒、温度控制器、测温热电偶、加热器、声发射探头固定装置；所述温度控制器包括温度信号数据传输系统和温度控制系统，其中，所述温度信号数据传输系统用于将加热器及被剪切岩样表面温度实时收集整理传输至电脑记录；所述温度控制系统用于接收电脑对于温度的指令，并对加热器的电热丝发出加热、恒温、冷却的指令；
所述测温热电偶贯穿所述剪切盒和所述加热器，用于直接测量出加热器和被剪切岩样的温度，所述测温热电偶电接所述温度控制器，用于将直接测量出加热器和被剪切岩样的温度信息实时传输、反馈至温度控制器；
所述声发射探头固定装置主要由声发射探头固定凹槽以及固定板、固定螺栓孔、通线孔和限位卡组成，其中，所述声发射探头...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵瑜，宁麟，毕靖，王超林，沈明轩，赵厚发，邓小江，罗云凡，邓焜耀，谭智勇，李铮，
申请(专利权)人：贵州大学，
类型：发明
国别省市：贵州;52