[發明專利]一種巖石節理滲流加載控制系統及其控制方法

在審

• 申請號: 201710506931.2
• 申請日: 2017-06-28
• 公開（公告）號: CN107356506A
• 公開（公告）日: 2017-11-17
• 發明（設計）人: 桂洋;夏才初;喻強鋒;莊小清;錢鑫
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: G01N15/08
• 分類號: G01N15/08
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司31225
• 代理人: 葉敏華

1.一種巖石節理滲流加載控制系統，其特征在于，包括：

進水口水壓加載控制機構：包括進水口EDC控制器(31)、與進水口EDC控制器(31)連接的進水口水壓調控組件、進水口儲水罐(20)，所述的進水口儲水罐(20)輸出端設有連通至巖石節理試樣(18)的進水口導水管(19)，進水口儲水罐(20)設有連接至進水口EDC控制器(31)的進水口水壓傳感器(21)；

出水口水壓加載控制機構：包括出水口EDC控制器(1)、與出水口EDC控制器(1)連接的出水口水壓調控組件、出水口儲水罐(11)，所述的出水口儲水罐(11)輸出端設有連通至巖石節理試樣(18)的出水口導水管(16)，出水口儲水罐(11)設有連接至出水口EDC控制器(1)的出水口水壓傳感器(12)；

所述的進水口EDC控制器(31)以及出水口EDC控制器(1)均連接至計算機(32)并根據計算機(32)指令控制進水口與出水口的水流量及水壓。

2.根據權利要求1所述的一種巖石節理滲流加載控制系統，其特征在于，所述的進水口水壓調控組件包括進水口伺服電機(30)、設于進水口伺服電機(30)輸出端的進水口減速機(29)、與進水口減速機(29)輸出端連接的進水口滾珠絲杠(25)、與進水口滾珠絲杠(25)連接的進水口活塞桿(23)以及設于進水口活塞桿(23)端部的進水口活塞(22)，所述的進水口活塞(22)與進水口儲水罐(20)相連接。

3.根據權利要求2所述的一種巖石節理滲流加載控制系統，其特征在于，所述的進水口減速機(29)與進水口滾珠絲杠(25)通過齒輪以及齒輪帶傳動連接，所述的進水口滾珠絲杠(25)通過進水口水壓加載框架(24)支撐。

4.根據權利要求1所述的一種巖石節理滲流加載控制系統，其特征在于，所述的出水口水壓調控組件包括出水口伺服電機(2)、設于出水口伺服電機(2)輸出端的出水口減速機(3)、與出水口減速機(3)輸出端連接的出水口滾珠絲杠(7)、與出水口滾珠絲杠(7)連接的出水口活塞桿(9)以及設于出水口活塞桿(9)端部的出水口活塞(10)，所述的出水口活塞(10)與出水口儲水罐(11)相連接。

5.根據權利要求4所述的一種巖石節理滲流加載控制系統，其特征在于，所述的出水口減速機(3)與出水口滾珠絲杠(7)通過齒輪以及齒輪帶傳動連接，所述的出水口滾珠絲杠(7)通過出水口水壓加載框架(8)支撐。

6.根據權利要求1所述的一種巖石節理滲流加載控制系統，其特征在于，所述的出水口導水管(16)設有第一出水口閥門(14)，與第一出水口閥門(14)并聯設有出水口導水管支路，該出水口導水管支路上設有第二出水口閥門(15)、電子天平(17)以及溢流閥(13)。

7.一種如權利要求6所述的巖石節理滲流加載控制系統的控制方法，其特征在于，具體為，

(a)打開第二出水口閥門(15)，關閉第一出水口閥門(14)，利用計算機(32)通過進水口EDC控制器(31)控制進水口水流量保持恒定，實現常流量滲流邊界條件控制；

(b)打開第二出水口閥門(15)，關閉第一出水口閥門(14)，以進水口水壓傳感器(21)的反饋信號與目標水壓做比較，利用計算機(32)通過進水口EDC控制器(31)控制進水口水壓保持恒定，實現常水壓滲流邊界條件控制；

(c)打開第一出水口閥門(14)和溢流閥(13)，關閉第二出水口閥門(15)，以進水口水壓傳感器(21)和出水口水壓傳感器(12)的反饋信號與各自目標水壓做比較，利用計算機(32)通過進水口EDC控制器(31)控制進水口水壓保持恒定，并且利用計算機(32)通過出水口EDC控制器(1)控制出水口水壓保持恒定，實現常滲流壓差邊界條件控制。