一种地下岩体声发射信号聚焦传感装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种地下岩体声发射信号聚焦传感装置，包括一个导波构件，导波构件的末端固定连接有一个密闭的壳体，壳体内设有声透镜，在声透镜的焦点位置设有声音感应元件，声音感应元件与壳体固定连接，声音感应元件连接有信号传输线，导波构件安装在地下岩体内部，可以及时准确捕捉地下岩体破坏前期所释放的声发射信号，声透镜将声发射信号充分聚焦到声音感应元件上，声音感应元件将这些声发射信号转化为电信号，并通过信号传输线输出给后续处理装置，壳体为防锈金属制成的金属壳体，可以满足煤矿等特殊地下工程安全使用。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种传感装置，具体地说，涉及一种地下岩体声发射信号聚焦传感装置，属于采矿

技术介绍
在地下工程施工中，作业空间常处于强烈多变的压应力场内，作业空间围岩压力的变化会直接影响支护方法效果的好坏及人员和设备的安全。在地下工程施工过程中产生的再生应力与原始地应力场相叠加，破坏了围岩的应力平衡状态，容易出现应力转移现象，诱发深部围岩挖掘空间释放弹性能量，以弹性应力波的形式通过岩石介质传递能量，并引发地下岩体震动，严重时会出现剧烈的冲击性破坏。由于岩体破坏释放能量具有显著的随机性与动态性，因此不能单纯利用经验来判断灾害的发生概率，科学客观准确地监测采掘引起的煤岩体弹性应力波释放现象是动力灾害防治的关键技术。实验室分析表明，在加载应力达到岩石失稳强度一半左右时，声发射信号就会显著增加，当岩石微破裂进一步延展时，声发射频率将会由高频逐步转化为低频，此时声发射集中爆发现象就有可能被专业仪器甚至人耳所接收。由于声发射信号多在岩石完全失稳前出现，作为一种前兆信号对预测预报岩石失稳及动力灾害有重要作用。目前，针对煤岩体前兆声发射信号的传感装置其灵敏度不能满足地下工程科研及安全生产需要。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是针对以上不足，提供一种灵敏度高的地下岩体声发射信号聚焦传感装置。为解决上述技术问题，本技术的技术方案是一种地下岩体声发射信号聚焦传感装置，其特征在于包括一个导波构件，导波构件的末端固定连接有一个密闭的壳体；所述壳体内设有声透镜，在声透镜的焦点位置设有声音感应元件；所述声音感应元件与壳体固定连接，声音感应元件连接有信号传输线。作为上述技术方案的进一步改进所述声透镜的表面设有1/4波长的防反射敷层。所述导波构件为防锈金属制成的金属棒。所述壳体为防锈金属制成的金属壳体。本技术采用了上述技术方案，与现有技术相比，具有以下优点导波构件安装在地下岩体内部，可以及时准确捕捉地下岩体破坏前期所释放的声发射信号，声透镜将声发射信号充分聚焦到声音感应元件上，声音感应元件将这些声发射信号转化为电信号，并通过信号传输线输出给后续处理装置，壳体为防锈金属制成的金属壳体，可以满足煤矿等特殊地下工程安全使用。以下结合附图和实施例对本技术进一步说明。附图说明附图是本技术实施例中聚焦传感装置的结构示意图；图中，1-导波构件，2-连接体，3-壳体，4-声透镜，5-声音感应元件，6_固定架，7_信号传输线，8-防反射敷层。具体实施方式实施例，如图所示，一种地下岩体声发射信号聚焦传感装置，包括一个导波构件1， 导波构件1为防锈金属制成的金属棒，可有效传递声音信号，导波构件1的末端通过连接体 2与密闭的壳体3固定连接，为满足煤矿等特殊地下工程使用要求，壳体3采用防锈金属制成金属壳体，壳体3内设有声透镜4，为保证有效聚焦声音信号和减小界面反射损失，声透镜4的表面设有1/4波长的防反射敷层8，在声透镜4的焦点位置设有声音感应元件5，声音感应元件5通过固定架6与壳体3固定连接，声音感应元件5连接有信号传输线7，声透镜4将声发射信号充分聚焦到声音感应元件5上，声音感应元件5将这些声发射信号转化为电信号，并通过信号传输线7输出给后续处理装置。权利要求1.一种地下岩体声发射信号聚焦传感装置，其特征在于包括一个导波构件(1)，导波构件(1)的末端固定连接有一个密闭的壳体(3)；所述壳体(3)内设有声透镜G)，在声透镜(4)的焦点位置设有声音感应元件(5)； 所述声音感应元件 与壳体(3)固定连接，声音感应元件( 连接有信号传输线⑵。2.如权利要求1所述的一种地下岩体声发射信号聚焦传感装置，其特征在于 所述声透镜的表面设有1/4波长的防反射敷层(8)。3.如权利要求1或2所述的一种地下岩体声发射信号聚焦传感装置，其特征在于 所述导波构件(1)为防锈金属制成的金属棒。4.如权利要求3所述的一种地下岩体声发射信号聚焦传感装置，其特征在于 所述壳体C3)为防锈金属制成的金属壳体。专利摘要本技术涉及一种地下岩体声发射信号聚焦传感装置，包括一个导波构件，导波构件的末端固定连接有一个密闭的壳体，壳体内设有声透镜，在声透镜的焦点位置设有声音感应元件，声音感应元件与壳体固定连接，声音感应元件连接有信号传输线，导波构件安装在地下岩体内部，可以及时准确捕捉地下岩体破坏前期所释放的声发射信号，声透镜将声发射信号充分聚焦到声音感应元件上，声音感应元件将这些声发射信号转化为电信号，并通过信号传输线输出给后续处理装置，壳体为防锈金属制成的金属壳体，可以满足煤矿等特殊地下工程安全使用。文档编号G01V1/18GK202057805SQ20112015220公开日2011年11月30日 申请日期2011年5月6日 优先权日2011年5月6日专利技术者万晓, 刘志刚, 李本月, 李锦秀, 王瑞芳, 谭云亮, 邹德蕴, 顾士坦 申请人:山东科技大学本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种地下岩体声发射信号聚焦传感装置，其特征在于：包括一个导波构件（１），导波构件（１）的末端固定连接有一个密闭的壳体（３）；所述壳体（３）内设有声透镜（４），在声透镜（４）的焦点位置设有声音感应元件（５）；所述声音感应元件（５）与壳体（３）固定连接，声音感应元件（５）连接有信号传输线（７）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李锦秀，刘志刚，谭云亮，邹德蕴，李本月，顾士坦，王瑞芳，万晓，
申请(专利权)人：山东科技大学，
类型：实用新型
国别省市：95