用於混凝土表面的聲發射傳感器固定裝置的製作方法
2023-05-20 00:22:56
專利名稱：用於混凝土表面的聲發射傳感器固定裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種傳感器的固定裝置，尤其涉及一種用於在混凝土表面固定聲發射傳感器的固定裝置，可用於在實驗室內反覆進行混凝土和巖石類準脆性材料聲發射監測，以及在混凝土結構等實際 工程中進行聲發射傳感器固定的需要。
背景技術：
近年來，聲發射技術越來越多的被應用於土木工程結構的無損檢測中。由於混凝土是一種脆性的人工石材，在其表面安放聲發射傳感器並不是一件非常容易的事情，而現有的用於壓力容器等領域的磁性傳感器支座並不能適用於設置於混凝土和巖石這類材料的表面，因為混凝土和鋼材不用，磁性材料無法吸附其上。此外，在試驗室內進行混凝土材料試件的聲發射監測試驗中，還存在聲發射傳感器固定的問題，因為在這樣的情形之下需要反覆多次對聲發射傳感器進行拆裝，而且要求每次固定聲發射傳感器的空間位置和固定壓力的量值滿足相應的精度要求。
發明內容本實用新型所要解決的技術問題是針對上述現有技術的不足，而提供一種多次重複固定時空間位置和壓力較為一致的用於混凝土表面的聲發射傳感器固定裝置。為解決上述技術問題，本實用新型採用的技術方案是一種用於混凝土表面的聲發射傳感器固定裝置，其特徵在於，包括傳感器固定支架、彈簧、傳感器罩蓋以及腳套，所述的腳套設置在傳感器固定支架的下端，在所述的腳套包括一基板，在所述的基板上設置有一放置聲發射傳感器的缺口，在傳感器固定支架對應缺口的上方下表面固定所述的彈簧，彈簧的下端連接所述的傳感器罩蓋。在所述的基板的兩端還分別設置有一插槽，所述的缺口位於兩個插槽之間，在所述的傳感器固定支架下端設置有兩個插腳，所述的插腳插入所述的插槽。在所述的腳套的長度方向和寬度方向的兩端分別設置有兩個設置有傳感器定位標記，長度方向上的傳感器定位標記在寬度方向的中心，寬度方向上的定位標記在長度方向的中心。所述的缺口為圓形，該圓形缺口的厚度為1mm。所述的彈簧為塔形彈簧。本實用新型採用主體固定裝置和與混凝土表面的粘合裝置相分離的設計方法，既可保證安放位置的精確、傳感器固定壓力的穩定提供，又可保證固定支座的小巧和可重複利用的特點。在混凝土試件的實驗室內大量反覆測試中可以減輕調整拆裝的勞動強度，便於拆卸，便於重複利用，省時省力，操作簡便。對於混凝土結構的工程現場聲發射監測，同樣具有良好的實際意義與經濟效果。本實用新型使用方便，穩定牢靠，能夠確保正確的耦合與固定。
[0012]圖I為本實用新型結構示意圖。圖2是本實用新型傳感器固定支架結構示意圖。圖3是本實用新型腳套結構示意圖。圖4是圖3的俯視圖。其中1、傳感器固定支架，11、上頂板，12、立板，13、插腳，2、腳套，21、基板，22、缺
口，23、插槽,24、傳感器定位標記,3、彈簧,4、傳感器罩蓋,5、聲發射傳感器。
具體實施方式
以下結合附圖，對本實用新型作詳細說明，如圖I、圖2所示，本實用新型固定裝置的聲發射傳感器固定支架I為一個鋼板折彎構件，包括上頂11板、下面兩個插腳13，還有兩 個連接上頂，11和兩個插腳13的兩個立板12，在上頂板11的下表面焊接彈簧3，彈簧3可以選用塔形彈簧。彈簧3的下端焊接傳感器罩蓋4，在固定聲發射傳感器5時，傳感器罩蓋4正好蓋在聲發射傳感器5上端，塔形彈簧均勻地將固定壓力傳遞到位於聲發射傳感器頂部的傳感器罩蓋上。而固定傳感器的反力則先由鋼板折彎件的上頂板傳遞到塑料腳套上，再由塑料腳套通過502快幹膠水的粘結作用傳遞到混凝土表面，整個傳力路徑明確而便於控制。腳套可以採用塑料材料製作，成本低廉，主要是為了解決便於大批量安裝和拆卸聲發射傳感器而設計的，在使用過程中屬於檢測易耗品，進行新的檢測過程時，須重新安裝新的腳套，而傳感器固定支架和塔形彈簧則可以重複利用。在實驗室大批量反覆試驗的過程中，其優勢體現的尤為明顯。在塑料腳套上，還設計了獨特的四個傳感器定位標記24，如附圖4所示，在安裝過程中，將腳套上的四個定位標記與混凝土表面的實際劃線位置分別對齊，然後將傳感器安放在預留的圓形缺口區域，可保證聲發射傳感器安裝位置的精準到位。此外，塑料腳套的中心部位預留的與聲發射傳感器的直徑尺寸相當的圓形缺口區域，也可以保證塗裝聲發射傳感器耦合劑的均勻平整，這對於提高信號質量是有幫助的。本實用新型裝置的固定方法是(I)檢查混凝土試件的表面平整度。混凝土表面凸凹不平處應當藉助於角磨機、砂紙等打磨平整，以保證聲發射傳感器與混凝土表面能夠穩妥有效地接觸。(2)確定聲發射傳感器的布設位置。在混凝土表面確定所需布設聲發射傳感器的準確位置，然後通過該點用鉛筆和直尺在混凝土表面畫相互垂直的兩條線段，線段的長度應分別略大於附圖3中塑料腳套的長度和寬度，以便將塑料腳套上的定位標記與鉛筆畫線對照並確定位置。(3)定位並粘貼塑料腳套。將塑料腳套的四個傳感器定位標記分別與步驟2中提及的相互垂直的十字線段對齊，然後將502快幹膠水從塑料腳套的側面緩緩均勻地滴入塑料腳套與混凝土的接觸面之間，待膠水乾燥凝結之後，撤除安放壓力，完成塑料腳套的固定。在此過程中，應當注意502膠水的用量，以不產生明顯的滴漏為準，以免影響粘貼效果。(4)均勻塗裝聲發射傳感器耦合劑(凡士林)。利用小刮鏟在附圖3所示的圓形區域的凹陷部位均勻塗抹凡士林層，(小刮鏟的寬度應當略大於圓形區域的直徑)保證耦合劑厚度和該圓形區域周圍塑料腳套圓周的厚度(約為1_)。在操作的過程中應當保證耦合劑層塗抹平整、飽滿。(5)安裝傳感器固定支架。將固定支架的一側腳先插入一側的塑料腳套之中，並向該方向移動至該方向的盡頭，直到不能移動為止，接下來向下稍用力微壓固定支架，將其對準另一側的塑料腳套入口處，用力將支架向該方向移動，直到主體支架位於兩個塑料腳套正中位置為止，也就是保證聲發射傳感器固定支架的外邊緣與塑料腳套的外邊緣平齊。(6)固定聲發射傳感器。首先用手指將傳感器罩蓋向上略提起，以便有足夠的空間放置聲發射傳感器。然後將聲發射傳感器放入塑料腳套的圓形凹陷區域，保證傳感器位於凹陷區域的正中位置且與混凝土表面貼合緊密，同時輕輕釋放對傳感器罩蓋的提升力，直至傳感器被穩妥地固定為止。最後，聲發射傳感器在塔形彈簧的壓力作用下，被牢固穩妥的固定於混凝土表面。(7)檢查所有連接線準確無誤之後，開始進行聲發射監測。(8)傳感器的拆除。首先用手指將傳感器罩蓋向上略提起，釋放施加在聲發射傳感器上的固定壓力，然後取走聲發射傳感器並釋放對傳感器罩蓋的提拉力。將傳感器固定支架沿著在腳套內可以運行移動的方向，移向一端的盡頭。然後略微向上提起支座，並沿著相反方向移動支座，即可完成傳感器支座的拆除工作。
權利要求1.一種用於混凝土表面的聲發射傳感器固定裝置，其特徵在於，包括傳感器固定支架、彈簧、傳感器罩蓋以及腳套，所述的腳套設置在傳感器固定支架的下端，在所述的腳套包括一基板，在所述的基板上設置有一放置聲發射傳感器的缺口，在傳感器固定支架對應缺口的上方下表面固定所述的彈簧，彈簧的下端連接所述的傳感器罩蓋。
2.如權利要求I所述用於混凝土表面的聲發射傳感器的固定裝置，其特徵在於，在所述的基板的兩端還分別設置有一插槽，所述的缺口位於兩個插槽之間，在所述的傳感器固定支架下端設置有兩個插腳，所述的插腳插入所述的插槽。
3.如權利要求I或2所述用於混凝土表面的聲發射傳感器的固定裝置，其特徵在於，在所述的腳套的長度方向和寬度方向的兩端分別設置有兩個設置有傳感器定位標記，長度方向上的傳感器定位標記在寬度方向的中心，寬度方向上的定位標記在長度方向的中心。
4.如權利要求3所述用於混凝土表面的聲發射傳感器的固定裝置，其特徵在於，所述的缺口為圓形，該圓形缺口的厚度為1mm。
5.如權利要求3所述用於混凝土表面的聲發射傳感器的固定裝置，其特徵在於，所述的彈簧為塔形彈簧。
專利摘要本實用新型公開了一種用於混凝土表面的聲發射傳感器固定裝置，包括傳感器固定支架、彈簧、傳感器罩蓋以及腳套，所述的腳套設置在傳感器固定支架的下端，在所述的腳套包括一基板，在所述的基板上設置有一放置聲發射傳感器的缺口，在傳感器固定支架對應缺口的上方下表面固定所述的彈簧，彈簧的下端連接所述的傳感器罩蓋。本實用新型固定裝置解決了目前聲發射傳感器在混凝土表面難以固定牢靠、難以精確保證傳感器的空間位置、拆裝困難，以及難以保證施加於聲發射傳感器之上的固定壓力、難以高效重複使用等實際問題。可用於在實驗室內反覆進行混凝土和巖石類準脆性材料聲發射監測，以及在混凝土結構等實際工程中進行聲發射傳感器固定的需要。
文檔編號G01N29/00GK202562889SQ20122019096
公開日2012年11月28日 申請日期2012年5月2日 優先權日2012年5月2日
發明者王巖, 吳勝興, 徐鄭鄭, 王瑤 申請人:河海大學