[發明專利]測量巖石試樣體積應變的三軸實驗儀壓力室及其操作方法

在審

• 申請號: 201711341754.3
• 申請日: 2017-12-14
• 公開（公告）號: CN107991170A
• 公開（公告）日: 2018-05-04
• 發明（設計）人: 付昱凱;郭劍;夏增選;王宇;沈月強;李曉猛
• 申請（專利權）人: 長安大學
• 主分類號: G01N3/02
• 分類號: G01N3/02
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司61200
• 代理人: 徐文權

1.測量巖石試樣體積應變的三軸實驗儀壓力室，其特征在于，包括基座(8)和設置在基座(8)上的壓力艙(14)，壓力艙(14)為提供圍壓的密閉容腔，內設有用于承載巖石試樣(6)的承樣平臺(18)，還包括設置在巖石試樣(6)頂部加壓帽(4)，承樣平臺(18)與巖石試樣(6)之間以及巖石試樣(6)與加壓帽(4)之間均設置有透水石(16)，還包括貫穿基座(8)和承樣平臺(18)用于對巖石試樣(6)進行飽和的試樣進水管(19)，加壓帽(4)上設置有一上下貫通的試樣排水管(12)，試樣排水管(12)連接至開設在基座(8)上的出水孔(15)；

壓力艙(14)上設置有用于裝樣時的對中觀察和完整試樣破壞過程觀察的觀測窗；壓力艙(14)內還設置有用于測量艙內壓力的壓力傳感器(20)，壓力傳感器(20)與精密體積壓力控制器(21)連接，精密體積壓力控制器(21)通過進出水管(17)連通壓力艙(14)內腔；

壓力艙(14)頂部設置有活塞套桿組件(11)，活塞套桿組件(11)內套設有傳力裝置(10)，傳力裝置(10)的前端伸入壓力艙(14)內腔作用在加壓帽(4)上，傳力裝置(10)的尾端連接有加載裝置(9)，加載裝置(9)上固定連接有用于測量傳力裝置(10)位移的位移百分表(1)。

2.根據權利要求1所述的測量巖石試樣體積應變的三軸實驗儀壓力室，其特征在于，壓力艙(14)采用厚壁不銹鋼制備，為無變性的純剛性艙。

3.根據權利要求1所述的測量巖石試樣體積應變的三軸實驗儀壓力艙，其特征在于，觀測窗包括分別設置壓力艙(14)兩側的第一觀測窗(5)和第二觀測窗(13)，第一觀測窗(5)和第二觀測窗(13)位于壓力艙(14)中上部，與試樣加壓頂帽(4)同高度。

4.根據權利要求1所述的測量巖石試樣體積應變的三軸實驗儀壓力室，其特征在于，第一觀測窗(5)和第二觀測窗(13)均為帶透鏡功能的高強有機玻璃。

5.根據權利要求1所述的測量巖石試樣體積應變的三軸實驗儀壓力室，其特征在于，加壓帽(4)位于巖樣(9)上表面中心，加壓帽(4)的頂部中心為內凹的結構設置，傳力裝置(10)作用于加壓帽(4)的頂部中心位置。

6.根據權利要求1所述的測量巖石試樣體積應變的三軸實驗儀壓力室，其特征在于，還包括用于確保傳力裝置(10)運動軌跡為豎直方向的活塞套桿組件(11)，活塞套桿組件(11)與傳力裝置(10)之間設置有至少三層密封圈。

7.根據權利要求1所述的測量巖石試樣體積應變的三軸實驗儀壓力室，其特征在于，壓力艙(14)頂部設置有縱向支桿，縱向支桿上設置有可沿其縱向升降的用于確定位移百分表(1)初始位置的承臺(2)。

8.根據權利要求1所述的測量巖石試樣體積應變的三軸實驗儀壓力室，其特征在于，壓力艙(14)頂部還設置有排氣孔，排氣孔內設置有排氣螺栓(3)。

9.測量巖石試樣體積應變的三軸實驗儀壓力室的操作方法，其特征在于，從基座(8)上取掉壓力艙(14)，承樣平臺(18)上套好橡皮膜，在橡皮膜內自下而上依次放置透水石、巖石試樣(6)、透水石和加壓帽(4)，并保持其豎直對齊，巖石試樣(6)安裝完畢后，將壓力艙(14)與基座(8)緊固，松開壓力艙(14)頂部的排氣螺釘(3)，通過進出水管(17)向壓力艙(14)中注水，當壓力艙(14)內水從排氣孔溢出時，停止注水，擰緊排氣螺釘(6)，通過精密壓力體積控制器控制進出水管(17)繼續注水保持圍壓。

10.根據權利要求9所述的一種測量巖石試樣體積應變的三軸試驗儀壓力室的操作方法，其特征在于，當研究對象為飽和巖樣時，通過打開試樣進水管(19)上的閥門向巖石試樣(6)中注水，飽和過程由反壓控制器控制直至巖石試樣飽和。