[發(fā)明專利]一種巖石力學(xué)試驗裝置用密封底座

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810069376.6
• 申請日: 2018-01-24
• 公開（公告）號: CN108279270A
• 公開（公告）日: 2018-07-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳宇龍;宋晨鵬;聶聞;嚴(yán)紅;張千貴;張科
• 申請（專利權(quán)）人: 清華大學(xué)
• 主分類號: G01N29/22
• 分類號: G01N29/22;G01N29/07;G01N29/14
• 代理公司: 北京科億知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

本發(fā)明公開了一種巖石力學(xué)試驗裝置用密封底座，包括壓頭墊塊、插口圓盤、底座墊盤和數(shù)據(jù)接線盒，所述底座墊盤與固定圈之間通過焊接連接，且固定圈的內(nèi)側(cè)安裝有密封圈，所述壓頭墊塊為實心圓柱型，所述插口圓盤的厚壁上設(shè)有豎向的數(shù)據(jù)傳輸通道和流體出入通道，所述底座墊盤為中部設(shè)有向內(nèi)凹陷的圓柱形第二凹槽的有底厚壁圓筒，所述數(shù)據(jù)接線盒為空心立體結(jié)構(gòu)，所述數(shù)據(jù)接線盒接觸底座墊盤的一面的對立面上設(shè)有與數(shù)據(jù)傳輸通道相對應(yīng)的BNC接頭。本發(fā)明可為巖石力學(xué)三軸試驗中巖石聲波、聲發(fā)射傳感器提供數(shù)據(jù)傳輸通道，另一方面可以提供高壓流體注入和液壓油出入的通道，結(jié)構(gòu)簡單，密封性好，很好地解決了導(dǎo)線布設(shè)的問題，使用方便。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及巖石力學(xué)測量技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種巖石力學(xué)試驗裝置用密封底座。

背景技術(shù)

巖石是一種重要的工程材料，分析研究巖石的力學(xué)性質(zhì)與損傷演化規(guī)律具有重要的意義。巖石的力學(xué)參數(shù)的獲取離不開室內(nèi)巖石力學(xué)試驗，巖土工程本身就是一門以試驗為基礎(chǔ)的學(xué)科。近年來，為了揭示巖石的損傷演化機(jī)理，以及巖石水力壓裂過程中的裂紋演化規(guī)律，人們開始將聲波與聲發(fā)射測試技術(shù)引入到室內(nèi)巖石力學(xué)試驗中。

材料的超聲波波速可以表征材料的內(nèi)部結(jié)構(gòu)特征。巖石結(jié)構(gòu)越完整，超聲波波速傳播越迅速；巖石結(jié)構(gòu)越破碎，超聲波波速傳播越緩慢。巖石在水力壓裂試驗過程中，巖體內(nèi)部裂紋將會演化拓展，巖石的橫波波速、縱波波速將會發(fā)生波動，通過對試驗過程中巖石超聲波波速的監(jiān)測，將巖石的受力變形特征與超聲波波速建立聯(lián)系，可以進(jìn)一步分析巖體的損傷演化過程，因此，分析研究巖石承壓破壞過程中的超聲波波速變化具有重要的意義。

巖石材料在損傷破裂過程中，內(nèi)部貯藏的能量將會以聲發(fā)射的形式釋放，監(jiān)測巖石承載破裂過程中的聲發(fā)射能量特征，可以深入研究巖體內(nèi)部的裂紋萌生、拓展、演化過程。在水力壓裂試驗中，巖石在高壓水力作用下，內(nèi)部結(jié)構(gòu)將會破壞，產(chǎn)生大量的細(xì)觀與宏觀裂紋，利用空間布置的聲發(fā)射傳感器可以監(jiān)測巖石的裂紋拓展，并實現(xiàn)巖石裂紋的空間三維定位，揭示巖體水壓致裂過程中的裂紋時空演化規(guī)律，可以為頁巖氣、致密砂巖氣等非常規(guī)氣體開采提供理論指導(dǎo)。

但是，由于巖石力學(xué)試驗機(jī)與巖石聲波、聲發(fā)射同步測試裝置隸屬于兩套設(shè)備，在目前的實踐應(yīng)用中存在如下問題：(1)巖石試樣與傳感器安裝完成后，試驗機(jī)三軸壓力室內(nèi)部的聲波傳感器、聲發(fā)射傳感器需要通過三軸壓力室底座與三軸壓力室外的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)相連，由于傳感器數(shù)量較多，而三軸壓力室底座空間面積有限，如何布設(shè)導(dǎo)線的連接通道成為難點；(2)在巖石超聲波波速測試過程中，巖樣一端壓頭作為信號發(fā)射端，用來發(fā)射高壓脈沖信號，巖樣另一端作為信號接收端，用來接收巖石中傳播過來的信號，發(fā)射端的高壓電信號通過三軸壓力室底座時，會對鄰近的傳感器插口產(chǎn)生電磁干擾；(3)在巖石三軸水力壓裂試驗中，高壓水的注入通道設(shè)計是一個技術(shù)難點。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種巖石力學(xué)試驗裝置用密封底座。