[實(shí)用新型]一種水巖干濕循環(huán)試驗(yàn)儀

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201220734123.4
• 申請(qǐng)日: 2012-12-27
• 公開（公告）號(hào): CN203117194U
• 公開（公告）日: 2013-08-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曹琰波;高文偉;楊百存;張鵬;夏宇;孫欣
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 長(zhǎng)安大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N33/24
• 分類號(hào): G01N33/24
• 代理公司: 西安恒泰知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 61216
• 代理人: 李婷

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種試驗(yàn)儀器，具體涉及一種水巖干濕循環(huán)試驗(yàn)儀。

背景技術(shù)

近年來，干濕循環(huán)對(duì)土體強(qiáng)度的影響研究已取得一些進(jìn)展，但國內(nèi)外就干濕循環(huán)對(duì)巖石強(qiáng)度的影響研究仍然偏少。公知的試驗(yàn)操作根據(jù)規(guī)范規(guī)定過程為“吸水-風(fēng)干”作用。現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)操作過程根據(jù)規(guī)范規(guī)定，將巖樣豎直置放于飽和缸中，第一次加水至H/4高度(H為試件高度)，以后每隔2小時(shí)加水至H/2和3H/4高度,6小時(shí)后試件全部淹沒于水中。48小時(shí)后取出，此時(shí)試件吸水已經(jīng)完成。然后將試件置于的烘箱中，將溫度保持在60℃狀態(tài)不變，開啟除濕干燥風(fēng)機(jī)，48小時(shí)后取出，經(jīng)測(cè)定此時(shí)試件的含水量約0.1%，基本趨于零。這就是試驗(yàn)設(shè)計(jì)的一個(gè)“吸水-風(fēng)干”作用過程。巖石試樣通過以上實(shí)驗(yàn)操作，即可用于物理力學(xué)參數(shù)的測(cè)定。此過程均為人工操作，過程繁瑣，耗時(shí)長(zhǎng)，試驗(yàn)精度差。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本實(shí)用新型的目的在于，提供一種水巖干濕循環(huán)試驗(yàn)儀，該儀器不僅可以準(zhǔn)確完成試驗(yàn)，而且能夠?qū)崿F(xiàn)試驗(yàn)過程自動(dòng)化，縮短試驗(yàn)時(shí)間。

為了實(shí)現(xiàn)上述任務(wù)，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：

一種水巖干濕循環(huán)試驗(yàn)儀，包括試驗(yàn)箱和支座，支座安裝在試驗(yàn)箱底部，在試驗(yàn)箱內(nèi)部頂端上固定有兩個(gè)相對(duì)的真空試驗(yàn)箱和兩個(gè)相對(duì)的烘干試驗(yàn)箱，真空試驗(yàn)箱和烘干試驗(yàn)箱的大小相同，真空試驗(yàn)箱和烘干試驗(yàn)箱之間呈直角安裝；兩個(gè)真空試驗(yàn)箱上連接有真空泵和雙向水泵，雙向水泵通過控水閥門與安裝在試驗(yàn)箱內(nèi)部的儲(chǔ)液箱相連，試驗(yàn)箱下端設(shè)置有與真空試驗(yàn)箱和烘干試驗(yàn)箱相對(duì)應(yīng)的四個(gè)試驗(yàn)箱底盤，試驗(yàn)箱底盤底面上裝配有可旋轉(zhuǎn)的自動(dòng)升降旋轉(zhuǎn)軸；烘干試驗(yàn)箱中安裝有溫度傳感器和電熱絲，真空試驗(yàn)箱中安裝有壓力傳感器，溫度傳感器和壓力傳感器分別與PLC控制器相連，PLC控制器分別通過繼電器與兩個(gè)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電路相連，所述的兩個(gè)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電路分別與第一電動(dòng)機(jī)和第二電動(dòng)機(jī)相連，第一電動(dòng)機(jī)安裝在支座上，第一電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)軸與自動(dòng)升降旋轉(zhuǎn)軸配合升降傳動(dòng)；第二電動(dòng)機(jī)安裝在試驗(yàn)箱底盤底面上，第二電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)軸與自動(dòng)升降旋轉(zhuǎn)軸配合旋轉(zhuǎn)傳動(dòng)；PLC控制器通過繼電器分別與水泵驅(qū)動(dòng)電路和控水閥門相連，水泵驅(qū)動(dòng)電路與雙向水泵相連；PLC控制器通過繼電器與加熱控制電路相連，加熱控制電路與電熱絲相連；PLC控制器通過繼電器與真空泵驅(qū)動(dòng)電路相連，真空泵驅(qū)動(dòng)電路與真空泵相連。

本實(shí)用新型還具有如下技術(shù)特點(diǎn)：

所述的PLC控制器采用型號(hào)為C200HE-CPU42-E的PLC控制器。

所述的烘干試驗(yàn)箱上加工有通氣孔。

所述的四個(gè)試驗(yàn)箱底盤上均設(shè)有凹槽和網(wǎng)格。

所述的控水閥門采用電磁閥。

所述的第一電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)軸與自動(dòng)升降旋轉(zhuǎn)軸之間通過齒輪齒條嚙合傳動(dòng)；所述的第二電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)軸與自動(dòng)升降旋轉(zhuǎn)軸之間通過傳動(dòng)帶傳動(dòng)。

本實(shí)用新型通過使用電子程序的控制，實(shí)現(xiàn)了試驗(yàn)過程的自動(dòng)化，避免手工操作的繁瑣；試驗(yàn)采用抽真空法使巖石試樣完全地達(dá)到飽和，縮短了試驗(yàn)時(shí)間，加快了試驗(yàn)進(jìn)程。試驗(yàn)過程為儀器自動(dòng)操作，降低了由于人工操作而產(chǎn)生的錯(cuò)誤，減小了由于人工操作而帶來的誤差。

附圖說明

圖1是水巖干濕循環(huán)試驗(yàn)儀的整體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是水巖干濕循環(huán)試驗(yàn)儀的上部構(gòu)件的俯視圖。

圖3是水巖干濕循環(huán)試驗(yàn)儀的下部構(gòu)件的俯視圖。

圖4是水巖干濕循環(huán)試驗(yàn)儀的剖面圖。

圖5是自動(dòng)升降旋轉(zhuǎn)軸的驅(qū)動(dòng)部分結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6是水巖干濕循環(huán)試驗(yàn)儀的控制部分連接關(guān)系示意圖。

圖中各個(gè)標(biāo)號(hào)的含義有：1-真空泵，2-雙向水泵，3-控水閥門，4-儲(chǔ)液箱，5-真空試驗(yàn)箱，6-烘干試驗(yàn)箱，7-自動(dòng)升降旋轉(zhuǎn)軸，8-試驗(yàn)箱底盤，9-試驗(yàn)箱，10-溫度傳感器，11-壓力傳感器，12-PLC控制器，13-繼電器，14-電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電路，15-第一電動(dòng)機(jī)，16-水泵驅(qū)動(dòng)電路，17-加熱控制電路，18-電熱絲，19-通氣孔，20-第二電動(dòng)機(jī)，21-凹槽，22-網(wǎng)格，23-支座，24-真空泵驅(qū)動(dòng)電路。

以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型的具體內(nèi)容作進(jìn)一步詳細(xì)地說明。

具體實(shí)施方式

以下給出本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，需要說明的是本實(shí)用新型并不局限于以下具體實(shí)施例，凡在本申請(qǐng)技術(shù)方案基礎(chǔ)上做的等同變換均落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。