超音波圍岩裂隙探測儀是套用超音波探測巷道圍岩鬆動範圍和應力變化的一種電子儀表。超音波圍岩裂隙探測儀由主機、“一發雙收”探頭、封孔器、注水器及充電器等部分組成。
基本介紹
- 中文名：超音波圍岩裂隙探測儀
- 外文名：Ultrasonic rock crack detector
- 學科：煤炭工程
- 領域：開採
- 類型：電子儀表
- 組成：封孔器、注水器及充電器等
簡介,超音波圍岩裂隙探測儀結構,超音波圍岩裂隙探測儀原理,主要技術性能,測試方法,
簡介
超音波圍岩裂隙探測儀是套用超音波探測巷道圍岩鬆動範圍和應力變化的一種電子儀表。
超音波圍岩裂隙探測儀結構
超音波圍岩裂隙探測儀由主機、“一發雙收”探頭、封孔器、注水器及充電器等部分組成。主機採用積體電路，半導體數碼顯示，自備電池，為攜帶型。探頭由發射換能器、接受換能器、隔聲連線筒組成。
超音波圍岩裂隙探測儀原理
該儀器是利用聲波在岩體中傳播速度與岩體所受應力大小和裂隙情況有關的原理，將探頭放入鑽孔中，測定岩體的聲速變化，反映圍岩的鬆動範圍及應力的變化。聲速的測定則是通過聲波在鑽孔中一定距離內所傳播時間的量測來實現的。圖1-43為儀器的原理圖。
圖1-43在鑽孔中放入發射換能器F，接受換能器S1與S2。發射換能器F在鑽孔中發射超音波，在孔壁周圍產生滑行波沿著鑽孔傳播。當首波傳播到接受換能器S1時，S1將聲能轉換成電能，經過接收器Ⅰ放大整形，使控制器翻轉，將計數門開啟。頻率為10MHz的晶體振盪信號通過計數門進入計數器，計數器開始計數。當滑行波繼續傳播到接受換能器S2時，S2亦將聲能轉換成電能，經接收器Ⅱ放大整形，使控制器翻轉回來，將計數門關閉，計數器停止計數，完成一次測量，顯示讀數。
上述測量方法系雙收法。也可做單收法測量，此時發射換能器F在發射超音波的同時，即使控制器翻轉，計數器開始計數，接受換能器S1或S2收到信號後再使控制器翻轉回來，停止計數，顯示讀數，完成S1或S2的單收測量。
主要技術性能
發射電壓：480V；
超音波頻率：36×103Hz；
測量顯示範圍：0.1-999.9μs；
解析度：0.1μs；
重複測量誤差：≤0.2μs；
電源：採用兩組電池組，GNY-3型5節串聯，GN-255型5節串聯；
探頭直徑：36mm；
換能器間距：140mm；
測孔深度：2m（可根據需要加大）；
測孔方位：可測向下、向上和任意傾角的鑽孔；
防爆類型：礦用安全火花型。
測試方法
測試時先將探頭放入測孔最深處，用封孔器封好孔，注滿水。然後開始測試，每次從裡向外移動一定距離，重複計下儀器讀數3-5遍，一直測到孔口或測到破碎嚴重地方為止，在測試過程中便可以初步判斷出岩體的鬆動範圍。待做出聲速V與孔深L的變化曲線，即V=f（L）曲線，便可以比較精確地判斷出岩體的鬆動範圍。
