[發(fā)明專利]一種基于電磁原理的非接觸式巖石抗拉強(qiáng)度測(cè)試裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810608869.2
• 申請(qǐng)日: 2018-06-13
• 公開（公告）號(hào): CN108469379A
• 公開（公告）日: 2018-08-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄧華鋒;潘登;王偉;張吟釵;支永艷;段玲玲
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 三峽大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N3/08
• 分類號(hào): G01N3/08
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務(wù)所 42103
• 代理人: 吳思高

1.一種基于電磁原理的非接觸式巖石抗拉強(qiáng)度測(cè)試裝置，包括立柱（1）、頂板（2）、底板（3）、下端支座（13），其特征在于：所述立柱（1）與頂板（2）固定在一起，頂板（2）下方設(shè)有彈簧（10），所述彈簧（10）下部連接緩沖板（5），用于拉斷巖樣（6）后，減速巖樣（6）；所述下端支座（13）用于放置巖樣（6），所述下端支座（13）與底板（3）固定在一起，下端支座（13）固定有勵(lì)磁線圈（9），勵(lì)磁線圈（9）連接功率放大器（18）；該裝置還包括與巖樣（6）膠結(jié)的永久磁鐵（7）。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種基于電磁原理的非接觸式巖石抗拉強(qiáng)度測(cè)試裝置，其特征在于：所述功率放大器（18）一端通過電線與勵(lì)磁線圈（9）連接在一起，功率放大器（18）另一端通過USB3.0接線與電腦USB插口相連。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種基于電磁原理的非接觸式巖石抗拉強(qiáng)度測(cè)試裝置，其特征在于：所述彈簧（10）固定在頂板（2）下面，彈簧（10）下面粘結(jié)緩沖板（5），緩沖板（5）能夠自由上、下移動(dòng)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種基于電磁原理的非接觸式巖石抗拉強(qiáng)度測(cè)試裝置，其特征在于：所述巖樣（6）與永久磁鐵（7）通過環(huán)氧樹脂膠結(jié)劑（8）膠結(jié)在一起。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種基于電磁原理的非接觸式巖石抗拉強(qiáng)度測(cè)試裝置，其特征在于：所述緩沖板（5）、勵(lì)磁線圈（9）、永久磁鐵（7）的中心在同一軸線上。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種基于電磁原理的非接觸式巖石抗拉強(qiáng)度測(cè)試裝置，其特征在于：所述永久磁鐵（7）上面設(shè)有圓形鋼板（12），圓形鋼板（12）的直徑比永久磁鐵（7）大，位移傳感器（11）的頂部頂在圓形鋼板（12）上，所述圓形鋼板（12）上部設(shè)有橡膠墊（4）。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述一種基于電磁原理的非接觸式巖石抗拉強(qiáng)度測(cè)試裝置，其特征在于：所述圓形鋼板（12）、橡膠墊（4）和永久磁鐵（7）是一個(gè)整體；橡膠墊（4）的直徑、巖樣（6）的直徑和圓形鋼板（12）的最小直徑相同。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種基于電磁原理的非接觸式巖石抗拉強(qiáng)度測(cè)試裝置，其特征在于：所述立柱（1）連接有限位支撐（25），限位支撐（25）連接限位環(huán)（23），限位環(huán)（23）用于限制巖樣（6）斷裂后的左右移動(dòng)。

9.一種基于電磁原理的非接觸式巖石抗拉強(qiáng)度測(cè)試方法，其特征在于：試驗(yàn)時(shí)，先在勵(lì)磁線圈（9）上涂抹環(huán)氧樹脂膠結(jié)劑，將巖樣（6）下表面粘結(jié)在下端支座（13）的勵(lì)磁線圈（9）上方，在巖樣（6）上表面涂抹環(huán)氧樹脂膠結(jié)劑，將永久磁鐵（7）粘結(jié)在巖樣（6）上表面，永久磁鐵（7）、圓形鋼板（12）和橡膠墊（4）是一個(gè)整體，接通勵(lì)磁線圈（9）與功率放大器（18）的接線柱（14），功率放大器（18）的USB接線（22）與電腦相連；

依次打開功率放大器開關(guān)（21）、電腦，按下功率放大器（18）的復(fù)位按鈕（19），然后再按下調(diào)頻按鈕（20），打開電腦程序，設(shè)置適當(dāng)?shù)睦炝Υ笮『图虞d速率，設(shè)置完全部參數(shù)信息以后，點(diǎn)擊啟動(dòng)程序按鈕，勵(lì)磁線圈（9）將產(chǎn)生逐漸增強(qiáng)的電磁場(chǎng)，上表面為S極，永久磁鐵（7）下表面也為S極，根據(jù)磁極同性相斥的原理，兩個(gè)磁場(chǎng)之間產(chǎn)生相斥的電磁力，使得永久磁鐵（7）帶著巖樣（6）向上拉伸，位移傳感器（11）將數(shù)據(jù)傳輸給電腦。

10.一種基于電磁原理的非接觸式巖石抗拉強(qiáng)度測(cè)試方法，其特征在于：依次打開功率放大器開關(guān)（21）、電腦，按下功率放大器（18）的復(fù)位按鈕（19），然后再按下調(diào)頻按鈕（20），打開電腦程序，設(shè)置拉伸力大小，循環(huán)加卸載頻率大小，以及循環(huán)周期，設(shè)置完全部參數(shù)信息以后，點(diǎn)擊啟動(dòng)程序按鈕，勵(lì)磁線圈（9）將產(chǎn)生電磁場(chǎng)，上表面為S極，磁場(chǎng)強(qiáng)度隨電流大小和頻率變化，永久磁鐵（7）下表面為S極，為穩(wěn)定磁場(chǎng)，根據(jù)磁極同性相斥的原理，兩個(gè)磁場(chǎng)之間產(chǎn)生隨時(shí)間變化的電磁力，使得永久磁鐵（7）帶著巖樣（6）向上拉伸力隨時(shí)間變化，可模擬拉伸荷載的循環(huán)變化，位移傳感器（11）將數(shù)據(jù)傳輸給電腦。