岩石力学试验纵横波测量换能器

摘要

岩石力学试验超声纵横波测量换能器，所属技术领域：岩石力学测量仪器。本发明提供一种可在一般岩石力学试验或三轴力学试验中进行纵横波超声参数测试的换能器。选取普通的有机玻璃与钢材料、利用普通纵波压电陶瓷片、根据固体中弹性波理论、利用全反射及折射现象、经有机玻璃三角块转换，实现了横波的垂直入射测试，它也可运用在一般固体材料的横波测试。纵波测试就是将压电陶瓷片与产生横波的三角块一起平贴在钢底板上实现的。钢外壳，既要具有稳定的承压能力，在超声穿透部件又要保证以最大能量透射；通过锁环使上下两部分不移位地连接为一体；采取相关措施达到了密封效果。

主权项

1.一种可供岩石力学试验用，也可用于一般固体材料的纵横波超声换能器其技术特征：根据空气、有机玻璃与钢三种材料及相互间的超声弹性波波动理论，利用入射波等于或大于临界角的全反射与折射现象，设计了易加工的有机玻璃直角三角块3，将一般纵波压电陶瓷片2贴在有机玻璃直角三角块3的短直角边上，实现了超声横波S2的垂直入射至换能器钢底板4和被测岩样中的目的；与有机玻璃三角块3侧边平贴在钢底板上的纵波压电陶瓷片1一起组成岩石力学试验用超声纵横波测试换能器。有机玻璃三角块3和钢底板4的尺寸设计尽可能考虑到波的穿透距离使其近似为1/4波长的整数倍，并大于数倍波长；换能器外壳整体结构在被测岩样受力过程直至破坏时，既具有承压稳定性，又保持其密封性，底板4与上盖5是由锁环6与上盖5的螺扣将二者紧密连接；换能器外形尺寸既满足岩石力学试验岩样尺寸的规范要求，并适合于岩样的三轴试验压力室体积，不能太大；