[發(fā)明專利]一種提高巖石低溫加載試驗(yàn)精度的輔助裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710044112.0
• 申請日: 2017-01-19
• 公開（公告）號: CN106706415A
• 公開（公告）日: 2017-05-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 范立峰;徐超;馬國偉
• 申請（專利權(quán)）人: 北京工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: G01N3/02
• 分類號: G01N3/02;G01N3/18
• 代理公司: 北京思海天達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11203
• 代理人: 沈波

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于對巖石低溫加載試驗(yàn)進(jìn)行精度控制的輔助裝置，屬于低溫巖石試驗(yàn)技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

現(xiàn)有的低溫巖石單軸壓縮試驗(yàn)是將巖石從低溫箱中拿出直接放到試驗(yàn)儀器加載，在加載過程中巖體直接處于室溫下，巖石在加載過程中溫度變化較大，巖石中的冰體容易融化，對低溫巖石單軸壓縮試驗(yàn)結(jié)果影響較大。甚至在試驗(yàn)室相距較遠(yuǎn)的情況下，低溫巖石單軸壓縮試驗(yàn)難以完成。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種可以提高巖石低溫加載試驗(yàn)精度的輔助裝置。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案為一種提高巖石低溫加載試驗(yàn)精度的輔助裝置，該裝置由內(nèi)膽1、杯身2、杯蓋6、杯底8和圓形鋼板9組成。

杯身2為圓柱狀，杯身2從外到內(nèi)依次設(shè)有保溫層3、真空層4、制冷層5。

保溫層3、真空層4、制冷層5均為封閉結(jié)構(gòu)。保溫層3為鋼材外殼，且在鋼材外殼中填充有保溫材料。制冷層5的頂部設(shè)有一個能夠開啟或關(guān)閉的單向小閥門。

內(nèi)膽1嵌置于杯身2的中間，兩者緊密配合；內(nèi)膽1相對于杯身2的上下兩端各凸出一截，凸出一截當(dāng)作杯身2與杯蓋6和杯底8的連接配合構(gòu)件。內(nèi)膽1與杯蓋6和杯底8均為螺紋配合。

杯底8、杯蓋6為鋼材外殼，且在鋼材外殼中填充有保溫材料，杯蓋6的中央有一個小杯蓋7，小杯蓋7與杯蓋6之間為螺紋配合。杯底8的形狀為圓槽形，杯底8能夠與內(nèi)膽1進(jìn)行自由分離。小杯蓋7與杯蓋6之間設(shè)有一排氣空間。

圓形鋼板9設(shè)置在內(nèi)膽1中，圓形鋼板9的邊緣與內(nèi)膽1的內(nèi)壁相接觸，圓形鋼板9的邊緣處安有四個單向排氣閥10。單向排氣閥10設(shè)置在排氣空間內(nèi)。

試驗(yàn)前，根據(jù)試驗(yàn)需要向制冷層5中填充適量液氮、干冰或其他制冷材料進(jìn)行制冷，使內(nèi)膽1溫度達(dá)到巖石低溫加載所需溫度。

試驗(yàn)時，將巖石從低溫箱中拿出放入內(nèi)膽1中，圓形鋼板9放在巖石上方，擰上杯蓋6，擰下小杯蓋7和杯底8，將本發(fā)明的輔助裝備放在加載臺上，實(shí)驗(yàn)儀器作用在圓形鋼板9上。圓形鋼板9上的四個單向排氣閥10能夠?qū)?nèi)膽中的空氣排出，以減少試驗(yàn)誤差。

內(nèi)膽1成圓筒狀且為鋼制材料。

內(nèi)膽1的內(nèi)部為光滑的表面且涂有一層潤滑油以減少或降低摩擦力。

保溫材料為發(fā)泡塑料。

本發(fā)明的輔助裝備能夠保證低溫巖體在加載過程中處于低溫環(huán)境中，巖石在試驗(yàn)過程中溫度不發(fā)生較大的變化，保證了試驗(yàn)結(jié)果的精確性。當(dāng)?shù)蜏叵渚嚯x試驗(yàn)儀器較遠(yuǎn)時，可以通過本裝置將巖石搬運(yùn)到儀器處進(jìn)行試驗(yàn)，由于巖石在搬運(yùn)和試驗(yàn)過程中一直保持在低溫狀態(tài)下，試驗(yàn)精度得到了充分的保障。

附圖說明

為了更清楚地描述本發(fā)明，下面為本發(fā)明進(jìn)行簡單的附圖說明。

圖1為本發(fā)明的正視圖。

圖2為本發(fā)明的A-A剖面圖。

圖3為本發(fā)明的B-B剖面圖。

圖中：1、內(nèi)膽，2、杯身，3、保溫層，4、真空層，5、制冷層，6、杯蓋，7、小杯蓋，8、杯底，9、圓形鋼板，10、單向排氣閥。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖1-3和具體實(shí)例對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步說明。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案為一種提高巖石低溫加載試驗(yàn)精度的輔助裝置，該裝置由內(nèi)膽1、杯身2、杯蓋6、杯底8和圓形鋼板9組成。

杯身2為圓柱狀，杯身2從外到內(nèi)依次設(shè)有保溫層3、真空層4、制冷層5。

保溫層3、真空層4、制冷層5均為封閉結(jié)構(gòu)。保溫層3為鋼材外殼，且在鋼材外殼中填充有保溫材料。制冷層5的頂部設(shè)有一個能夠開啟或關(guān)閉的單向小閥門。

內(nèi)膽1嵌置于杯身2的中間，兩者緊密配合；內(nèi)膽1相對于杯身2的上下兩端各凸出一截，凸出一截當(dāng)作杯身2與杯蓋6和杯底8的連接配合構(gòu)件。內(nèi)膽1與杯蓋6和杯底8均為螺紋配合。

杯底8、杯蓋6為鋼材外殼，且在鋼材外殼中填充有保溫材料，杯蓋6的中央有一個小杯蓋7，小杯蓋7與杯蓋6之間為螺紋配合。杯底8的形狀為圓槽形，杯底8能夠與內(nèi)膽1進(jìn)行自由分離。小杯蓋7與杯蓋6之間設(shè)有一排氣空間。

圓形鋼板9設(shè)置在內(nèi)膽1中，圓形鋼板9的邊緣與內(nèi)膽1的內(nèi)壁相接觸，圓形鋼板9的邊緣處安有四個單向排氣閥10。單向排氣閥10設(shè)置在排氣空間內(nèi)。

試驗(yàn)前，根據(jù)試驗(yàn)需要向制冷層5中填充適量液氮、干冰或其他制冷材料進(jìn)行制冷，使內(nèi)膽1溫度達(dá)到巖石低溫加載所需溫度。