CN112433007A - 一种流动便携式声发射探头固定与消声装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种流动便携式声发射探头固定与消声装置，涉及矿山岩石声发射监测技术领域，具体为一种流动便携式声发射探头固定与消声装置，包括围岩体，所述围岩体的内部设置有传感器安装钻孔，且传感器安装钻孔的内部设置有探头，所述探头外壁的一侧连接有安装杆，所述探头的输出端电性连接有探头信号线，所述探头的一侧设有充气囊，且充气囊的内部设置有棉花，所述充气囊外壁的一侧连接有充气管，且充气管的一侧连接有充气阀门。该流动便携式声发射探头固定与消声装置，非常有效地改进了探头端面与钻孔底面的接触耦合程度，消除了外界噪音对探头的干扰，使得流动便携式声发射监测技术的应用效果得到明显提高。

Description

一种流动便携式声发射探头固定与消声装置
技术领域
本发明涉及矿山岩石声发射监测技术领域，具体为一种流动便携式声发射探头固定与消声装置。
背景技术
流动便携式声发射监测因其简单、方便、经济、实用等特点，可以用于矿柱、顶板、活动断层、高陡边坡等岩体稳定性监测上，在许多矿山都有应用。一般来讲，流动便携式声发射仪配置一个流动便携式声发射探头，探头为压电陶瓷型的单轴加速度型传感器，其工作频率在1K～10KHz范围，在探头的端部对外界的微弱震动进行探测与记录。
在实际应用中，流动式探头塞进一个直径为38mm～42mm、深约1m～4m的水平钻孔内，将探头用一根安装杆捅到孔底后，然后撤走安装杆，然后在孔口塞一团泡沫，将探头尾线的插头***便携式声发射仪，这样就进入监测状态了。
在上述陈旧的方法与装置中，存在两个十分严重的问题：
(1)流动式探头端部与钻孔底面的接触紧贴不紧，探头端部由于没有外力或其他作用力而无法与钻孔底面进行紧贴，这样探头与岩体的耦合性不强，监测效果就大打折扣了。
(2)探头与外界的隔离消声效果差，由于装置的不先进与不方便，在实际监测过程中，监测人员经常忘记带消声隔离的泡沫或填塞效果差，使得探头受外界声音干扰较大，得到的监测数据不准确的缺点。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种流动便携式声发射探头固定与消声装置，解决了上述背景技术中提出流动式探头端部与钻孔底面的接触紧贴不紧，探头端部由于没有外力或其他作用力而无法与钻孔底面进行紧贴，这样探头与岩体的耦合性不强，监测效果就大打折扣了；探头与外界的隔离消声效果差，由于装置的不先进与不方便，在实际监测过程中，监测人员经常忘记带消声隔离的泡沫或填塞效果差，使得探头受外界声音干扰较大，得到的监测数据不准确的问题。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种流动便携式声发射探头固定与消声装置，包括围岩体，所述围岩体的内部设置有传感器安装钻孔，且传感器安装钻孔的内部设置有探头，所述探头外壁的一侧连接有安装杆，所述探头的输出端电性连接有探头信号线，所述探头的一侧设有充气囊，且充气囊的内部设置有棉花，所述充气囊外壁的一侧连接有充气管，且充气管的一侧连接有充气阀门。
可选的，所述围岩体包裹于传感器安装钻孔的外部，且传感器安装钻孔的孔径范围为38～42mm，并且传感器安装钻孔的水平钻孔深度为1m～4m。
可选的，所述充气囊包裹于棉花，且充气囊通过充气管与充气阀门之间相连通，并且充气阀门的型号为P20T24～02。
可选的，所述探头与探头信号线之间为电性连接，且探头与安装杆之间为固定连接，并且安装杆的长度大于传感器安装钻孔的深度，
可选的，所述探头内壁的尾部开设有插销口，且安装杆贯穿于插销口的内部，并且安装杆的外壁尺寸结构与插销口的内壁尺寸结构之间局部吻合。
本发明提供了一种流动便携式声发射探头固定与消声装置，具备以下有益效果：非常有效地改进了探头端面与钻孔底面的接触耦合程度，消除了外界噪音对探头的干扰，使得流动便携式声发射监测技术的应用效果得到明显提高；
1、该流动便携式声发射探头固定与消声装置设置的传感器安装钻孔，传感器安装钻孔能够有效的为传感器提供导向作用的检测空间，以及为传感器提供放置位置。
2、该流动便携式声发射探头固定与消声装置设置有充气囊、探头和棉花，通过通过充气管将外部气体导入至充气囊的内部，充气囊逐渐膨胀，为充气囊提供充气，以及能够有效的弥补充气囊与传感器安装钻孔之间的间隙，同时，充气囊为探头施加沿传感器安装钻孔中轴线方向的作用力，且该作用力稳定、可靠、有效，解决了以前陈旧方法无法做到探头端面与钻孔底面耦合紧贴的技术难题，以及充气囊具有一定的缓冲作用，充气囊达到一定气压强度，此时，探头可嵌入于充气囊的内部，避免探头受到损伤，以及能够有效的保证探头的正常运行；棉花能够有效的可以起到消声隔音的作用，将探头与外界噪音干扰进行了有效地隔离，明显改善了监测数据的准确度。
3、该流动便携式声发射探头固定与消声装置设置有充气囊，将充气囊设计在安装杆与探头尾部相交接的区域，在实际制作中，制作工艺简单、方便，易于实现，在实际现场监测过程中的操作也简单方便，操作性强。
附图说明
图1为本发明主视结构示意图；
图2为本发明充气囊的结构示意图。
图中：1、围岩体；2、传感器安装钻孔；3、充气囊；4、充气管；5、探头；6、安装杆；7、探头信号线；8、棉花；9、充气阀门。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
请参阅图1至图2，本发明提供一种技术方案：一种流动便携式声发射探头固定与消声装置，包括围岩体1，围岩体1的内部设置有传感器安装钻孔2，且传感器安装钻孔2的内部设置有探头5，探头5外壁的一侧连接有安装杆6，探头5的输出端电性连接有探头信号线7，探头5的一侧设有充气囊3，且充气囊3的内部设置有棉花8，充气囊3外壁的一侧连接有充气管4，且充气管4的一侧连接有充气阀门9。
本发明中：围岩体1包裹于传感器安装钻孔2的外部，且传感器安装钻孔2的孔径范围为38～42mm，并且传感器安装钻孔2的水平钻孔深度为1m～4m；开设传感器安装钻孔2，传感器安装钻孔2能够有效的为传感器提供导向作用的检测空间，以及为传感器提供放置位置。
本发明中：充气囊3包裹于棉花8，且充气囊3通过充气管4与充气阀门9之间相连通，并且充气阀门9的型号为P20T24～02；将棉花8置入于充气囊3的内部，能够有效的可以起到消声隔音的作用，将探头5与外界噪音干扰进行了有效地隔离，明显改善了监测数据的准确度，而通过通过充气管4将外部气体导入至充气囊3的内部，充气囊3逐渐膨胀，为充气囊3提供充气，以及能够有效的弥补充气囊3与传感器安装钻孔2之间的间隙，同时，充气囊3为探头5施加沿传感器安装钻孔2中轴线方向的作用力，且该作用力稳定、可靠、有效，解决了以前陈旧方法无法做到探头端面与钻孔底面耦合紧贴的技术难题，以及充气囊3具有一定的缓冲作用，充气囊3达到一定气压强度，此时，探头5可嵌入于充气囊3的内部，避免探头5受到损伤，以及能够有效的保证探头5的正常运行。
本发明中：探头5与探头信号线7之间为电性连接，且探头5与安装杆6之间为固定连接，并且安装杆6的长度大于传感器安装钻孔2的深度；将充气囊3设计在安装杆6与探头5尾部相交接的区域，在实际制作中，制作工艺简单、方便，易于实现，在实际现场监测过程中的操作也简单方便，操作性强。
本发明中：探头5内壁的尾部开设有插销口，且安装杆6贯穿于插销口的内部，并且安装杆6的外壁尺寸结构与插销口的内壁尺寸结构之间局部吻合。
综上，该流动便携式声发射探头固定与消声装置，使用时，首先在探头5尾部设计一个插销口，以及将安装杆6***插销口内，此时，用户可对安装杆6施加推力，采用安装杆6将探头5沿传感器安装钻孔2的中轴线方向缓慢移动，以及探头5到达传感器安装钻孔2的底部后安装人员用力保持安装杆6固定不动；
然后，在安装杆6与探头5尾部的交接处置入充气囊3，而充气囊3的内部预先填充入棉花8，以及充气囊3、充气管4和充气阀门9三者相连通，可将充气管4的末端外接充气泵，充气泵属于现有技术，故不再陈述，可将外部气体通过充气管4导入至充气囊3的内部，充气囊3逐渐膨胀，将传感器安装钻孔2闭合，直到用力拉不动安装杆6时，便可以停止充气，然后关闭充气阀门9，此时，充气囊3通过挤压探头5，给探头5施加一个沿传感器安装钻孔2轴线方向的作用力，使得探头5能与传感器安装钻孔2底面保持紧贴，传感器安装钻孔2底面与探头5端面之间的空隙尽可能地少，以及充气囊3内装有棉花8，阻隔消散了探头5与外界的声接触，使探头5不受外界噪声的干扰。
以上，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种流动便携式声发射探头固定与消声装置，包括围岩体(1)，其特征在于：所述围岩体(1)的内部设置有传感器安装钻孔(2)，且传感器安装钻孔(2)的内部设置有探头(5)，所述探头(5)外壁的一侧连接有安装杆(6)，所述探头(5)的输出端电性连接有探头信号线(7)，所述探头(5)的一侧设有充气囊(3)，且充气囊(3)的内部设置有棉花(8)，所述充气囊(3)外壁的一侧连接有充气管(4)，且充气管(4)的一侧连接有充气阀门(9)。
2.根据权利要求1所述的一种流动便携式声发射探头固定与消声装置，其特征在于：所述围岩体(1)包裹于传感器安装钻孔(2)的外部，且传感器安装钻孔(2)的孔径范围为38～42mm，并且传感器安装钻孔(2)的水平钻孔深度为1m～4m。
3.根据权利要求1所述的一种流动便携式声发射探头固定与消声装置，其特征在于：所述充气囊(3)包裹于棉花(8)，且充气囊(3)通过充气管(4)与充气阀门(9)之间相连通，并且充气阀门(9)的型号为P20T24～02。
4.根据权利要求1所述的一种流动便携式声发射探头固定与消声装置，其特征在于：所述探头(5)与探头信号线(7)之间为电性连接，且探头(5)与安装杆(6)之间为固定连接，并且安装杆(6)的长度大于传感器安装钻孔(2)的深度。
5.根据权利要求1所述的一种流动便携式声发射探头固定与消声装置，其特征在于：所述探头(5)内壁的尾部开设有插销口，且安装杆(6)贯穿于插销口的内部，并且安装杆(6)的外壁尺寸结构与插销口的内壁尺寸结构之间局部吻合。
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