一种大尺度不规则煤岩声波时差测量装置制造方法
【专利摘要】一种大尺度不规则煤岩声波时差测量装置，包括放置在大尺度不规则煤岩表面上的声波发射探头、长、短源距声波接收探头，且三者之间放置隔声连接管，三者与大尺度不规则煤岩的接触面上涂抹有声波耦合剂；三者均与声波探测仪连接；声波探测仪与计算机相连接；声波探测仪发射脉冲电信号传递到声波发射探头中，声波发射探头以其压电效应的逆效应产生声振动来发射声波；在声波信号的作用下，长、短源距接收探头以其压电效应的正效应接收依次接收煤岩体内传来声波，转化成电信号处理后传输到计算机中；本实用新型能够为煤岩割理发育程度、力学特性与煤岩声波时差间的内在定量关系研究提供了一种新途径。
【专利说明】一种大尺度不规则煤岩声波时差测量装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及煤岩声波时差测量【技术领域】，具体涉及一种大尺度不规则煤岩声波时差测量装置。
【背景技术】
[0002]煤岩的声波时差可为割理评价提供重要的基础资料，煤岩的声波时差还可以为煤岩的力学参数计算提供必要的基础数据，因此煤岩声波时差的测量非常重要。
[0003]煤岩声波时差测量技术是一门不断发展的技术，目前广泛应用于煤岩割理发育程度和力学特性的研宄。声波是一种弹性波，它在弹性岩体内的传播服从弹性波传播规律。其原理是测试煤岩的声波速度，根据测试结果绘制声波速度-距离曲线图，再结合相关地质资料分析煤岩的割理发育程度和力学特性。
[0004]目前，没有专门针对煤岩的声波时差室内测量装置，已有的声波时差测量仪器，存在如下问题:测量方法简单，测量结果误差大；针对理论研宄没考虑干扰因素对测量结果带来的误差，不适合大尺度不规则煤岩的测量。尽管有人设计了煤岩声波时差的测量实验装置，但针对大尺度不规则煤岩，开展声波时差测量装置方面仍属空白。该项装置的缺少，阻碍了如何揭示煤岩割理发育程度、力学特性与煤岩声波时差间内在定量关系的进一步研宄。
【发明内容】
[0005]为了克服上述现有技术的不足之处，并针对煤岩声波时差测量的现有技术存在难以适用于大尺度不规则煤岩声波时差测量等缺陷，本实用新型的目的在于提供一种大尺度不规则煤岩声波时差的测量装置，能够有效地对煤岩割理、力学特性对声波时差的影响机理进行实验研宄，为煤岩割理发育程度、力学特性与煤岩声波时差间的内在定量关系研宄提供了一种新途径。
[0006]为了达到上述目的，本实用新型的技术方案为:
[0007]一种大尺度不规则煤岩声波时差测量装置，包括放置在大尺度不规则煤岩I表面不同位置上的声波发射探头2、短源距声波接收探头5和长源距声波接收探头8，且三者之间放置隔声连接管4，三者与大尺度不规则煤岩I的接触面上涂抹有声波耦合剂10 ;声波发射探头2的通讯端口通过电流导线3与声波探测仪6的信号发射端口连接；短源距声波接收探头5的通讯端口通过电流导线3与声波探测仪6的信号接收端口连接；长源距声波接收探头8的通讯端口通过电流导线3与声波探测仪6的信号接收端口连接；声波探测仪6的信号输出端口通过声波信号传输线7与计算机9相连接。
[0008]隔声连接管4采用软质麻棉毛毡、有机纤维材质，其直径与声波发射探头2、短源距声波接收探头5和长源距声波接收探头8相等。
[0009]本实用新型具有如下突出的有益效果:
[0010]1、本实用新型在大尺度不规则煤岩表面放置声波发射探头、接收探头及隔声连接管；所述发射探头及接头探头与电流导线及声波探测仪的对应功能端口连接，构成声波时差双源距连接结构，因此其高精度的测量方法使得所获得的测试结果更准确可靠。
[0011]2、本实用新型在测量煤岩声波时差时，无需加工成标准煤岩样，只需将声波发射探头、接收探头及隔声连接管放置在煤表面上即可，可最大限度地保持了煤岩的天然特征，减少了测量误差。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]附图为本实用新型结构示意图。
【具体实施方式】
[0013]下面结合附图对本实用新型的【具体实施方式】进行详细描述:
[0014]参照附图，一种大尺度不规则煤岩声波时差测量装置，包括放置在大尺度不规则煤岩I表面不同位置上的声波发射探头2、短源距声波接收探头5和长源距声波接收探头8，且三者之间放置隔声连接管4，三者与大尺度不规则煤岩I的接触面上涂抹有声波耦合剂10，以使其三者与大尺度不规则煤岩紧密接触；
[0015]声波发射探头2的通讯端口通过电流导线3与声波探测仪6的信号发射端口连接；短源距声波接收探头5的通讯端口通过电流导线3与声波探测仪6的信号接收端口连接；长源距声波接收探头8的通讯端口通过电流导线3与声波探测仪6的信号接收端口连接；用来提供脉冲电信号，触发声波发射探头2发射声波，以便使其短源距声波接收探头5和长源距声波接收探头8依次接收煤岩体内传来的声波，然后把接收到的声波转换成电能传输到声波探测仪6 ;触发声波发射探头2为薄圆管锆钛酸铅压电换能器组成，短源距声波接收探头5和长源距声波接收探头8是一个钨镉压电换能器；
[0016]声波探测仪6的信号输出端口通过声波信号传输线7与计算机9相连接，声波探测仪6测得的声波时差经声波信号传输线7传送到计算机10中，进行显示和保存。
[0017]隔声连接管4采用软质麻棉毛毡、有机纤维材质，其直径与声波发射探头2、短源距声波接收探头5和长源距声波接收探头8相等，以防止发射探头2发射的声波直接沿着煤岩表面传播到短源距声波接收探头5和长源距声波接收探头8中造成对煤岩声波时差测量的干扰。
[0018]大尺度不规则煤岩I至于支架11上。
[0019]本实用新型的方法如下:
[0020]声波探测仪6发射脉冲电信号，经电流导线3将脉冲电信号传递到声波发射探头2中，声波发射探头2以其压电效应的逆效应产生声振动来发射声波；在声波信号的作用下，短源距接收探头5和长源距接收探头8以其压电效应的正效应接收依次接收煤岩体内传来声波，转化成电信号，并经过电流导线3传送到声波探测仪6中，并进行放大、滤波、整形处理后经声波信号传输线7传输到计算机9中。在计算机9中用声波时差程序对测量结果进行记录、存储，生成声波速度-距离曲线图。由声波速度-距离曲线图可以直接看出声波速度变化情况，并转化成声波时差。实际测量时，声波探测仪6每隔一定的时间给声波发射器2发射一次强的脉冲电流，使声波发射器2的换能器晶体受到激发而产生振动，从而引起周围介质质点发生振动，产生向电流导线3中传播的声波。
[0021]以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而并非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型实施例进行了详细的说明，本领域的技术人员应当理解:其依然可以对前述实施例所述的技术方案进行修改，而这些修改，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的范畴。
【权利要求】
1.一种大尺度不规则煤岩声波时差测量装置，其特征在于，包括放置在大尺度不规则煤岩(I)表面不同位置上的声波发射探头(2)、短源距声波接收探头(5)和长源距声波接收探头(8)，且三者之间放置隔声连接管(4)，三者与大尺度不规则煤岩(I)的接触面上涂抹有声波耦合剂(10);声波发射探头(2)的通讯端口通过电流导线(3)与声波探测仪(6)的信号发射端口连接；短源距声波接收探头(5)的通讯端口通过电流导线(3)与声波探测仪(6)的信号接收端口连接；长源距声波接收探头(8)的通讯端口通过电流导线(3)与声波探测仪(6)的信号接收端口连接；声波探测仪(6)的信号输出端口通过声波信号传输线(7)与计算机(9)相连接。
2.根据权利要求1所述的一种大尺度不规则煤岩声波时差测量装置，其特征在于，隔声连接管(4)采用软质麻棉毛毡、有机纤维材质，其直径与声波发射探头(2)、短源距声波接收探头(5)和长源距声波接收探头(8)相等。
【文档编号】G01N29/07GK204255906SQ201420778240
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年12月10日 优先权日:2014年12月10日
【发明者】汤小燕 申请人:西安科技大学