[發明專利]巖石體積變形測量傳感器與巖石試件體積變形測量方法

有效

• 申請號: 201210294606.1
• 申請日: 2012-08-17
• 公開（公告）號: CN102798371A
• 公開（公告）日: 2012-11-28
• 發明（設計）人: 劉建鋒;謝和平;徐進
• 申請（專利權）人: 四川大學
• 主分類號: G01B21/32
• 分類號: G01B21/32;G01N3/06
• 代理公司: 成都科海專利事務有限責任公司 51202
• 代理人: 黃幼陵;馬新民

1.一種巖石體積變形測量傳感器，其特征在于包括測量油缸（2）、活塞（3）、活塞桿（1）、位移傳感器和輸油主管路（8）；

活塞（3）位于測量油缸（2）內，將測量油缸分為第一腔室（2-1）和第二腔室（2-2），第一腔室設置有與輸油主管路（8）連接的第一輸油支管（9），第二腔室設置有與輸油主管路（8）連接的第二輸油支管（10），輸油主管路與第一輸油支管的接頭和第二輸油支管的接頭之間設置有截止閥（7）；

活塞桿（1）為兩根，兩活塞桿的一端分別與活塞兩端面的中心部位固連，且它們的中心線與活塞的中心線重合，兩活塞桿的另一端分別從測量油缸兩端的端蓋伸出；

位移傳感器安裝在測量油缸的外側壁上，其位移測量桿（5）的自由端通過連接件（6）與位于輸油主管路（8）出口端的活塞桿連接。

2.根據權利要求1所述的巖石體積變形測量傳感器，其特征在于所述活塞桿（1）的長度大于測量油缸（2）的長度。

3.根據權利要求1或2所述的巖石體積變形測量傳感器，其特征在于所述連接件（6）為兩端設置有連接孔的桿件或條形板。

4.一種巖石試件體積變形測量方法，其特征在于使用權利要求1至3中任一種巖石體積變形測量傳感器，操作如下：

①將巖石試件（14）安裝在三軸壓力試驗機的三軸壓力室內的試樣臺上，將所述巖石體積變形測量傳感器的輸油主管路（8）出口端與所述三軸壓力室的輸油管（16）連接，將所述巖石體積變形測量傳感器的輸油主管路（8）進口端與供油油箱連接，將所述巖石體積變形測量傳感器的位移傳感器的信號輸出接口與三軸壓力試驗機的控制系統連接；

②開啟所述輸油主管路（8）上設置的截止閥（7），使測量油缸的第一腔室（2-1）、第二腔室（2-2）及三軸壓力試驗機的三軸壓力室（12）充滿油液；

③根據初步估算的巖石試件可能發生的最大體積膨脹變形，操作未與位移測量桿（5）連接的活塞桿，將活塞（3）調至能夠測試巖石試件可能發生的最大體積膨脹變形相對應的位置，然后關閉輸油主管路（8）上設置的截止閥（7）；

④測量巖石試件的壓縮體積變形時，測量油缸（2）靠近輸油主管路（8）出口端的腔室中的油液連續輸入三軸壓力試驗機的三軸壓力室內，致使活塞（3）向輸油主管路（8）的出口端運動、與活塞連接的活塞桿帶動位移傳感器的位移測量桿（5）向活塞運動的方向運動，在位移測量桿（5）運動的同時，位移傳感器向三軸壓力試驗機的控制系統輸送位移測量桿運動數據的電信號，三軸壓力試驗機的控制系統將接收到的電信號進行處理，記錄并顯示巖石的壓縮體積變形；

⑤測量巖石試件的膨脹體積變形時，三軸壓力試驗機的三軸壓力室內的油液連續輸入測量油缸（2）靠近輸油主管路（8）出口端的腔室中，致使活塞（3）向輸油主管路（8）的進口端運動、與活塞連接的活塞桿帶動位移傳感器的位移測量桿（5）向活塞運動的方向運動，在位移測量桿（5）運動的同時，位移傳感器向三軸壓力試驗機的控制系統輸送位移測量桿運動數據的電信號，三軸壓力試驗機的控制系統將接收到的電信號進行處理，記錄并顯示巖石的膨脹體積變形。