[實用新型]一種可控溫與自動補水的巖石膨脹率試驗儀

有效

• 申請號: 201720928833.3
• 申請日: 2017-07-28
• 公開（公告）號: CN208297498U
• 公開（公告）日: 2018-12-28
• 發明（設計）人: 付宏淵;陳鏡丞;曾鈴
• 申請（專利權）人: 長沙理工大學
• 主分類號: G01N33/24
• 分類號: G01N33/24
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型公開了一種可控溫與自動補水的巖石膨脹率試驗儀，包括底座、自動補水罐、可伸縮支架、巖石膨脹室、控溫系統、軟管、千分表支架及千分表。所述自動補水罐為封閉的圓柱形容器，底部通過可伸縮支架安裝在方形板狀底座上；巖石膨脹室為上端開口的筒形容器，固定在底座上另一側，巖石膨脹室與自動補水罐通過軟管連通；所述控溫系統由設置在自動補水罐上的數控加熱器、微型水泵，及巖石膨脹室內的環形導水管構成。所述千分表支架位于巖石膨脹室旁。本實用新型可對巖石膨脹試驗的溫度進行控制，在長期試驗時自動補給水分、維持浸水高度，消除因浸水高度變化引起的誤差，減少人工補水的工作量，結構簡單有效。

技術領域

本實用新型涉及的是一種巖土工程技術領域的試驗裝置，特別是涉及一種可在試驗過程中精確控溫與自動補水的巖石膨脹率試驗儀。

背景技術

具有粘土礦物的巖石在浸水后會發生膨脹，影響巖體工程性質。采用傳統的巖石膨脹率試驗儀對巖石膨脹率開展量測時，由于不能調溫，無法測得巖石在不同溫度下的膨脹率，所得結果不夠全面。同時，由于量測周期較長，巖石浸水深度因蒸發而產生不可忽視的降低，需頻繁人工補水，且過程中水位難以維持不變。明顯影響量測精度，使其結果實際應用受限。

發明內容

針對上述現在技術的缺陷及不足，本實用新型提供一種可控溫與自動補水的巖石膨脹率試驗儀，能夠精確控制試驗過程中巖石的浸水溫度，開展不同溫度下的巖石膨脹率試驗；同時能夠在巖石浸水深度降低時自動進行補給，維持水位高度不變，消除水位變化引起的量測誤差。

本實用新型的技術方案：一種可控溫與自動補水的巖石膨脹率試驗儀，包括底座、自動補水罐、可伸縮支架、巖石膨脹室、控溫系統、軟管、千分表支架及千分表，其具體結構和連接關系為：

所述底座為方形板狀結構，用于承載其余部件，并保持上部結構的穩定。

所述自動補水罐為圓柱形容器，罐體頂部設一進水閥用于進水，底部設一出水閥用于出水，罐體內部被中隔板分隔為上儲水室和下儲水室，兩個儲水室之間由過水導管連通，并設有閥門控制過水導管的開合，下儲水室上部靠近中隔板處設有氣孔，氣孔下方有用于連接微型水泵的進水導管，罐體底部與可伸縮支架連接。

所述可伸縮支架由一直徑相對較大的大管、一直徑相對較小的小管及支撐板構成，其中小管嵌套在大管內，通過改變小管深入大管內的長度來調節可伸縮支架的整體長度；大管一端連接在底座上長邊一側的中間位置，另一端設有緊固螺絲，可固定小管的位置，使可伸縮支架保持相應長度不變；小管頂部連接支撐板，支撐板與自動補水罐的底部連接。

所述巖石膨脹室為上端開口的圓筒狀容器，固定在底座上與自動補水罐相對的另一側，其底部設有圓形透水板和溫度傳感器，并配有一塊透水石和一塊金屬墊板，其外壁靠近自動補水罐一側的中部設有用于連接微型水泵的抽水導管，其外壁底部靠近自動補水罐一側設有用于進水的連接導管，其外壁底部遠離自動補水罐一側設有排水閥可用于排出巖石膨脹室內的水。

所述控溫系統由數控加熱器、微型水泵及環形導水管構成，其中數控加熱器由控制器、加熱棒、支撐架、溫度傳感器及導線組成，其中加熱棒通過支撐架固定在自動補水罐的下儲水室中，其控制器附著在自動補水罐的外壁上，溫度傳感器位于巖石膨脹室底部，數控加熱器的控制器與加熱棒、溫度傳感器通過導線連接；微型水泵附著在自動補水罐的外壁上，微型水泵的出水端通過軟管與下儲水室的進水導管相連，其進水端通過軟管與巖石膨脹室的抽水導管相連；環形導水管為螺旋狀管件，固定于巖石膨脹室的內壁上，下端管口連接巖石膨脹室底部的連接導管。

所述千分表支架由豎桿和橫桿構成，豎桿為圓截面的實心桿，一端固定在底座上靠近巖石膨脹室的一側，距巖石膨脹室外壁的0.25倍的巖石膨脹室截面直徑處，且豎桿垂直于底座；橫桿為正方形截面的空心管，橫桿一端有豎向圓孔，并套在豎桿上，通過緊固螺絲將橫桿固定在豎桿的不同高度上，且橫桿與豎桿相互垂直，橫桿另一端也有豎向圓孔，用于放置千分表，轉動橫桿應使得放置在橫桿上的千分表探針與巖石膨脹室橫截面的圓心位于同一垂線上。