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CT-2型超聲波圍岩裂隙探測儀

    用於探測圍岩鬆動、裂隙範圍，為井巷設計與施工提供科學依據，儀器為礦用本質安全型。可用於瓦斯礦井、金屬礦井、隧道及地下工程圍岩定性評析。

 

儀器工作原理

超聲波在岩體中的傳播速度與岩體受力狀態及裂隙程度有關，當圍岩裂隙（破裂逢）多時，波速相對於深度完整無裂隙（未鬆動破坏）岩（煤）體的波速低。通過岩石鑽孔（￠41～45mm)測出聲波縱波速度在圍岩鑽孔中的分布變化曲線或“時間——孔深”曲線，即可判定圍岩裂隙（鬆動）範圍。 

 

縱波速度是通過測定鑽空中一定距離（探頭長度）圍岩的聲波傳播時間計算出來的，測定原理如下公式所示。發射換能器“F”在鑽孔中發射超聲波，沿鑽孔壁滑行傳播。發射換能器“F”發射超聲波的同時觸發計時線路計時，當接收換能器“I”收到超聲波信息后停止計時“S”，測出聲波在“F-I”的傳播時間，由此計算出波速：    L

 

 V =— ×103米/秒

 

    S

 

 式中  L為換能器F-I間距，L=140mm，

 

       s為測試時間數據，單位us。

 

2.探頭及封孔器

    探頭由發射換能器和接收換能器經由開槽塑封管連接組成，收發兩個換能器可互換使用，測管由銅管製成，每10cm有一尺度槽，共20節，螺紋聯接。換能器聯接塑料管，在仰斜測試時需要膠帶纏裹，以防漏水。

 

超聲波測試時，鑽孔中需充滿水耦合聲波傳播，一般情況下應將測試鑽孔布設在巷道兩幫，並將鑽孔略向下扎3-5o以便存水，這樣測試起來比較方便，當鑽孔仰斜或向上時，為保証鑽孔內注滿水，需使用封孔器。 

 

3.技術特性

 

(1)主機

 

①防爆類型: 礦用本質安全型；②發射電源：450～500V；③分辨 率：0.1us；

 

④外型尺寸: 206*102*57mm；⑤重   量：600g。

 

(2)探頭

 

①主   頻：33KHz；②外型尺寸: ?36*220mm；③導   線：射頻電線20m；④鑽孔直徑：￠41～45mm。

 

(3)電源

 

①電   池：6節5號普通碱性乾電池；②工作電壓：5V；③工作電流：80mA。4.使用方法

 

測試前檢查

電源電壓：開機后，紅色電源指示燈亮。每組電池可測5～10個鑽孔。

 

探頭絕緣電阻：換能器正極對絕緣電阻應≥500MΩ,否則將影響儀器的發射和接收能力，甚至不能正常工作。簡易判別方法：將兩個換能器接線螺母分別接儀器左邊的發射接線柱，打開電源開關后每5—7秒應有一次“啪、啪”的響聲，若不響說明換能器有問題，需檢查導線是否有開皮短路等現象或更換。

 

測試工作

鑽孔掃眼，清出孔中岩（煤）粉和碎石（煤）碴；

將探頭送至孔底，封孔器插入孔口並固定好（兩幫向下扎鑽孔不用封孔器）；

注水。測杆尾端有連續水流出時，表明水已注滿；

測試讀數，將探頭向外逐次抽動10cm，讀數計時；

檢查記錄數據，決定是否復測，初步判定圍岩裂隙鬆動範圍。