[发明专利]一种声发射传感器层叠式固定装置及使用方法

说明书

本发明公开了一种声发射传感器层叠式固定装置及使用方法，涉及非金属材料声发射检测领域，装置包括主体件、滑块、限位件、伸缩螺杆、限位钢丝绳和支撑臂。主体件设有导轨且滑块与导轨相适配；通过支撑臂配合伸缩螺杆搭建层叠式结构；滑块包括基架、限位压盖及弹簧，限位钢丝绳连接限位件与主体件。装置使用方法：在试样上标出采样点；调节支撑臂，滑块嵌入导轨；将耦合剂涂抹传感器信号采集面；提起限位压盖，将传感器放入安装孔后放下压盖；调节伸缩螺杆与限位件，确保试样与装置相对位置稳定。本发明有效避免了“环箍效应”，在结构形式和受力特征上均能满足各类非金属材料声发射实验的要求，确保工程实际监测和损伤预警分析的准确性。

技术领域

本发明属于非金属材料声发射检测领域，具体涉及一种声发射传感器层叠式固定装置及使用方法。

背景技术

声发射检测作为一种成熟的无损检测技术，已被广泛应用在工程领域，用于对材料状态的动态监测并基于此进行损伤演化分析和预警。

在声发射检测中，首先需要做到传感器在空间上的正确布设与紧密耦合，从而对声发射信号进行有效采样。对于金属材料，通常可以选择采用铁磁性固定装置来进行辅助布设。但在工程实际监测和力学实验中，目前还没有专门用于混凝土、天然岩体、塑料、煤块等非金属材料的表面声发射传感器固定装置，对于此类试样往往是通过胶粘剂、弹性胶布、螺钉和橡皮筋等方式进行固定，然而这些固定方式分别存在拆卸时易造成传感器损坏、产生“环箍效应”、破坏试样、试样形变时易翻转掉落等问题，难以满足现场监测和实验室科研的检测及固定要求。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的不足，提供一种能够适用于各类加载实验的声发射传感器层叠式固定装置。

为实现上述技术目的，本发明提出以下技术方案：

提供一种声发射传感器层叠式固定装置，包括主体件、滑块，其特征在于：还包括限位件、伸缩螺杆、限位钢丝绳和支撑臂。所述主体件上设计有导轨，且所述滑块与导轨相适配；所述主体件通过设置所述支撑臂并配合所述伸缩螺杆来搭建层叠式结构；所述滑块包括基架、限位压盖及设置在限位压盖上的弹簧，滑块由基架磁吸拼接而成，滑块两侧设有开口，并在内部留有传感器安装孔。

进一步设置：所述基架至少设置有两个，每个基架的内侧相对面嵌有磁性材料；所述限位压盖在与传感器接触面贴附有橡胶垫片，且整体呈爪形，在受弹簧施压状态下可实现传感器周向限位；所述传感器安装孔直径满足所用声发射传感器的尺寸要求(可根据常用声发射传感器型号设计有不同规格安装孔和压盖的滑块)。

进一步设置：所述限位件与所述主体件高宽一致，限位件与主体件各自在每侧连接处等距设置了三个所述限位钢丝绳的连接端口；限位件的试样接触面覆盖有缓冲垫层。

进一步设置：每个所述连接端口都设有一根所述限位钢丝绳，通过预置在所述主体件内的发条和线滚自动收紧限位钢丝绳来拉动所述限位件。

进一步设置：所述伸缩螺杆在层叠式结构每一层上对称布置，用于装置主体的固定并提供稳定夹持力；所述主体件上设有辅助伸缩螺杆转动以调节两侧主体件距离的螺孔，两侧螺孔内螺纹方向互逆。

进一步设置：所述支撑臂用于支持所述主体件间的轴向连接及一定范围内传感器任意轴向位置的安装，支撑臂包括相互铰接的第一支撑臂和第二支撑臂，第一支撑臂设有凹槽，折叠时第一支撑臂和第二支撑臂通过凹槽实现贴合。

本发明的另一目的是提供一种声发射传感器固定装置的使用方法，采用上述声发射传感器层叠式固定装置，使用方法如下：

一、组装装置整体，再围绕试样安装传感器层叠式固定装置；

二、在试样上标记出传感器预置采样点；

三、根据实验需要调节支撑臂高度并选取相应数量的滑块嵌入导轨，再将各滑块移动到预置采样点位置；