用于评估岩石损伤的双弯曲元超声波传感试验装置及方法

摘要

一种用于评估岩石损伤的双弯曲元超声波传感试验装置，包括压力室、岩石试样和超声波探头；压力室，包括外壳、压头和底座；岩石试样位于底座和压头之间，压头和底座与岩石试样接触侧均开有凹槽，且凹槽内均放置座芯；超声波探头包括超声波发射探头和超声波接收探头，超声波发射探头、超声波接收探头分别置于压头、底座的座芯内，两个超声波探头均为两个弯曲元并列粘结而成的双弯曲元结构；压力室外设置有信号发生器、信号放大器、示波器、第一电路转换器和第二电路转换器。通过电路转换器来改变双弯曲元的连线方式，控制弯曲元的振动方向，实现纵波和横波的顺序激发，适用于岩石力学超声波试验，通过波速变化评估岩石损伤特性。

主权项

一种用于评估岩石损伤的双弯曲元超声波传感试验装置，其特征在于：包括压力室、岩石试样和超声波探头；所述的压力室，包括外壳、压头和底座，底座置于外壳内，且位于外壳底部，压头的一部分通过外壳上部开口进入外壳内，底座的中轴线和压头的中轴线重合；所述岩石试样位于底座和压头之间，岩石试样采用热缩管进行密封，且热缩管下端与底座固定连接，热缩管上端与压头固定连接；压头与岩石试样接触侧和底座与岩石试样接触侧均开有凹槽，所述凹槽位于压头和底座的中轴线上，两个凹槽内均放置有座芯；所述超声波探头有两个，分别为超声波发射探头和超声波接收探头，超声波发射探头置于压头的座芯内，且位于该座芯的中轴线位置，超声波接收探头置于底座的座芯内，且位于该座芯的中轴线位置；两个超声波探头均为两个弯曲元并列粘结而成的双弯曲元结构；弯曲元与岩石试样接触的一端为弯曲元的顶缘，另一端为弯曲元的底部，两个弯曲元的顶缘局部粘结，两个弯曲元的底部用屏蔽电缆焊接并将屏蔽电缆引出；所述压力室外设置有信号发生器、信号放大器、示波器、第一电路转换器和第二电路转换器；所述第一电路转换器和第二电路转换器是通过双弯曲元结构的不同的连线方式来控制施加在双弯曲元结构上的电压方向的装置，信号发生器输出端连接信号放大器输入端和示波器输入端，信号放大器输出端连接第一电路转换器输入端，第一电路转换器的输出端连接超声波发射探头引出的屏蔽电缆，超声波接收探头引出的屏蔽电缆连接第二电路转换器的输入端，第二电路转换器的输出端通过屏蔽电缆连接示波器的输入端。