[发明专利]一种岩石介质内应力波测量装置和方法

权利要求书

1.一种岩石介质内应力波测量装置，包括岩石靶标、压力传感器、钢板圆箍和素混凝土；其特征是：压力传感器分层夹装在岩石靶标中部，钢板圆箍设置在岩石靶标外侧，素混凝土填充在钢板圆箍与岩石靶标之间的缝隙中；所述的岩石靶标整体为水平设置的圆柱体结构的岩石，由头层板、中间板和末层板构成，头层板设置在左侧，末层板设置在右侧，中间板均匀叠加设置在头层板和末层板之间，头层板、中间板和末层板为同轴设置，头层板、中间板和末层板之间通过环氧树脂等粘结剂连接；所述的头层板为圆柱形结构，头层板的左右端面平行，头层板的外圆上对称设置有吊装孔；所述的中间板为圆柱形结构，中间板的左右端面平行，中间板的左侧端面上中部设置有两个长方形的中间板传感器安装槽，两个中间板传感器安装槽为直角夹角设置，两个中间板传感器安装槽与外圆之间设置有两个相互垂直的中间板过线槽，中间板的外圆上对称设置有吊装孔，中间板的外圆直径与头层板外圆直径一致，中间板的厚度小于头层板的厚度；所述的末层板为圆柱形结构，末层板的左右端面平行，末层板的外圆上对称设置有吊装孔，末层板的左侧端面上中部设置有两个末层板传感器安装槽，两个末层板传感器安装槽之间为直角夹角设置，两个末层板传感器安装槽与外圆之间设置有相互垂直末层板过线槽，末层板过线槽的位置和方向与中间板过线槽的位置和方向一致，末层板的外圆直径与头层板外圆直径一致，末层板的厚度与头层板的厚度一致。

2.根据权利要求1所述的一种岩石介质内应力波测量装置，其特征是：所述的钢板圆箍为圆筒形结构，钢板圆箍的外侧对称设置有吊装柄，钢板圆箍外圆与中间板过线槽和末层板过线槽对应的位置分别设置有过线孔，钢板圆箍的内侧直径大于岩石靶标的外圆直径，钢板圆箍的长度与岩石靶标的长度一致。

3.根据权利要求1所述的一种岩石介质内应力波测量装置，其特征是：所述的压力传感器为膜片压力传感器，压力传感器分别设置在岩石靶标中间层传感器安装槽内和末层板传感器安装槽内，各压力传感器通过电缆从岩石靶标的中间层过线槽和末层板过线槽引出，电缆再穿过钢板圆箍的过线孔与外围测量设备连接。

4.根据权利要求1所述的一种岩石介质内应力波测量装置，其特征是：所述的素混凝土为高强度混凝土，素混凝土左右两端与岩石靶标左右两端面平齐，素混凝土内钢板圆箍过线孔与中间板过线槽和末层板过线槽之间设置有过线管。

5.根据权利要求1所述的一种岩石介质内应力波测量装置，其特征是：所述的中间板至少由两个构成。

6.一种岩石介质内应力波测量方法，其特征：岩石内应力波测量包括以下步骤：

①根据试验所需测量的压力范围和测试点数量，确定压力传感器的类型、数量，确定岩石靶标头层板、中间板和末层板的材质、厚度和数量；

②将压力传感器与岩石靶标中间层传感器安装槽和末层板传感器安装槽匹配安装好，并通过粘结剂固定，将电缆一端与压力传感器连接，电缆另一端通过上中间板过线槽和末层板过线槽引出；

③在头层板、中间板和末层板内侧接触的端面涂上环氧树脂等粘结剂，将中间板和末层板按照次序从头层板的右侧逐层对齐粘结；

④将钢板圆箍通过两侧的吊装柄放置到粘结完成的岩石靶标外侧，并使岩石靶标的圆外侧与钢板圆箍的内侧保持均匀的间隙，并将电缆端头从钢板圆箍的过线孔穿出；

⑤在岩石靶标的外圆与钢板圆箍的内圆之间间隙用素混凝土包裹填充实，素混凝土内部分电缆的外侧设置有过线管；

⑥电缆外端连接适配器，适配器再与高速数据采集记录仪连接；

⑦调试高速数据采集记录系统，并设置相关参数，使系统处于可测量状态；

⑧在岩石靶标头层板左侧表面安装炸药，点火进行爆炸试验，或者装弹、发射，进行弹体侵彻试验；

⑨高速数据采集记录仪记录到弹体侵彻岩石靶标时所产生的应力波-时间历程，通过数据处理获得应力波峰值、作用时间和传播规律。