专利名称：一种用于锚杆无损检测的电控式应力波发生器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种在采用应力波法检测锚杆锚固质量时，用来激发应力波的激 振装置。属应力波检测技术领域。
背景技术：
随着人工隧道和人工高边坡工程的大量涌现，锚杆锚固技术在各类地下工程及边 坡护理施工中得到广泛应用。锚杆锚固质量的无损检测技术也应运而生。锚杆锚固技术 中，锚杆嵌入岩石中的长度及锚杆与岩石间的砂浆饱和度是评价锚杆锚固质量的主要技术 指标。目前，大多是采用应力波理论的方法来检测锚杆锚固质量的。即在锚杆的外露端头 上激发应力波，应力波信号沿锚杆传播，当锚杆周围或底端介质发生变化时(砂浆不饱满 或空浆)，将产生反射信号。通过附在锚杆端部的传感器获取弹性波的传播和反射信号，进 行波形时频域分析，可判断锚杆的长度和锚杆中有无不密实状况，从而评价锚杆的注浆饱 和度。应力波的激发质量是应力波法检测成败的关键。关于应力波的激发大致有两种，一 种是采用手锤敲击，这种方式的缺点是击振力不好控制，波形的均勻性不好，对数据的分析 正确性十分不利；另一种是采用超磁探头激发应力波，由人工用手将超磁探头按在锚杆端 部来传递应力波，这种方式提供的应力波相对稳定，但由于手按的松紧程度不一样，锚杆接 收到的应力波能量就不一定完全一致，同样也影响检测结果的正确性。
实用新型内容本实用新型的目的是克服现有技术的上述缺点，提供一种既能激发出稳定的应力 波又能完整可靠地传递到锚杆的用于锚杆无损检测的电控式应力波发生器。实现本实用新型目的的电控式应力波发生器由一个筒状壳体、安装在筒状壳体中 的电磁铁、设置在电磁铁中的导筒、设置在导筒中的金属撞针、限位在金属撞针下部的回位 弹簧和限位在金属撞针中部的动力弹簧、设置在筒状壳体中的位于电磁铁上方的与金属撞 针相对的金属头以及设置在筒状壳体下部侧壁上的径向锁紧螺钉所构成。工作时将筒状壳 体套在待测锚杆的外露端头上，使壳体内的导筒的底部靠近在锚杆的外露端头，然后旋进 径向锁紧螺钉直至抵紧锚杆，从而将筒状壳体固定在锚杆的外露端头上。然后接通电磁铁 的电源，使导筒内的撞针产生磁力，撞针在磁力的作用下克服动力弹簧的张力向上运动与 磁铁上方的金属头吸在一起。此时本装置处于应力波待激发状态。在锚杆的外露端头上安 好应力波传感器后需要激发应力波时，断开电磁铁电源，磁力消失，撞针在动力弹簧的作用 下向下运动并克服下部的回位弹簧的阻力撞击在锚杆上，从而完成应力波的电控激发。完 成激发后撞针在回位弹簧的作用下回到导筒中。此时回位弹簧和动力弹簧均处于自然状 态。与现有技术相比，本电控式应力波发生器的优点是激振力易于控制，一致性好，形 成的应力波能完整可靠地传递到锚杆，形成的应力波波形的均勻性好，能大大提高检测结 果的正确性。[0006]
以下结合附图和实施例对本实用新型做进一步详细说明。但本实用新型的内容并 不仅限于该实施例。
图1是本实用新型的结构示意图图2是撞针的待激发工位图图3是撞针的激发工位图
具体实施方式
参见图1 3，本电控式应力波发生器由一个筒状壳体1、安装在筒状壳体1中的 电磁铁2、设置在电磁铁2中的导筒3、设置在导筒3中的金属撞针4、限位在金属撞针4下 部的回位弹簧5和限位在金属撞针中部的动力弹簧6、设置在筒状壳体中的位于电磁铁上 方的与金属撞针4相对的金属头7以及设置在筒状壳体下部侧壁上的径向锁紧螺钉8所构 成。图中9为锚杆的外露端头，10为应力波传感器，12,13为导筒安装架，14是固接于导筒 内壁的动力弹簧6的限位环，15是设置在撞针4上的弹簧座，17是安装电磁铁的螺钉，18是 电磁铁的电源开关。金属头7可用一可以上下移动的安装板19来安装，这样做的好处是可 以调节金属头7与撞针之间的距离，起到调节动力弹簧6的张力的作用。图中20是与安装 板19螺纹连接的紧固螺钉，21是开在壳体1侧壁上的通孔。撞针4下端的撞击头可选用铝 质这类非磁性体来制作，以保证撞针在磁力的作用下向金属头7运动。
权利要求1. 一种用于锚杆无损检测的电控式应力波发生器，其特征是所述的电控式应力波发生 器由一个筒状壳体、安装在筒状壳体中的电磁铁、设置在电磁铁中的导筒、设置在导筒中的 金属撞针、限位在金属撞针下部的回位弹簧和限位在金属撞针中部的动力弹簧、设置在筒 状壳体中的位于电磁铁上方的与金属撞针相对的金属头以及设置在筒状壳体下部侧壁上 的径向锁紧螺钉所构成。
专利摘要一种用于锚杆无损检测的电控式应力波发生器，涉及应力检测技术领域中采用应力波检测锚杆锚固质量时用来激发应力波的激振装置。由一个筒状壳体、安装在筒状壳体中的电磁铁、设置在电磁铁中的导筒、设置在导筒中的金属撞针、限位在金属撞针下部的回位弹簧和限位在金属撞针中部的动力弹簧、设置在筒状壳体中的位于电磁铁上方的与金属撞针相对的金属头以及设置在筒状壳体下部侧壁上的径向锁紧螺钉所构成。优点是激振力易于控制，一致性好，形成的应力波能完整可靠地传递到锚杆，形成的应力波波形的均匀性好，能大大提高检测结果的正确性。
文档编号G01N29/34GK201903533SQ201020631420
公开日2011年7月20日 申请日期2010年11月29日 优先权日2010年11月29日
发明者孙坤, 张永春, 李元青, 李邦旭, 杨燕, 杨龙强, 武永胜, 王冬, 薛尚华, 赵峰, 郭丽蓉, 陈曦, 陈润, 高红兵 申请人:中铁成都工程检测咨询有限责任公司
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