[發明專利]一種巖石三軸儀用的壓力室

在審

• 申請號: 201911342912.6
• 申請日: 2019-12-23
• 公開（公告）號: CN111044361A
• 公開（公告）日: 2020-04-21
• 發明（設計）人: 劉偉
• 申請（專利權）人: 貴州理工學院
• 主分類號: G01N3/06
• 分類號: G01N3/06;G01N3/12;G01N3/24;G01N3/62
• 代理公司: 北京聯創佳為專利事務所(普通合伙) 11362
• 代理人: 韓煒

本發明公開了一種巖石三軸儀用的壓力室，包括有壓力室殼體和壓力腔，壓力腔底部設有樣品臺和壓力柱，壓力腔的側壁連接有圍壓液管，壓力腔內設有徑向形狀測量系統和軸向位移測量系統；所述徑向形狀測量系統包括設于壓力腔內壁上的環形發光器件組和多層的環形感光傳感器；所述軸向位移測量系統包括設于壓力腔內壁的環形發光器件組，以及設于壓力柱和樣品臺端部側面的圓弧形反射板一和圓弧形反射板二，壓力腔內壁水平對應圓弧形反射板一和圓弧形反射板二的位置處分別設有激光發射器一和激光發射器二。本發明具有徑向和軸向測量誤差小，壽命長，可測量體形變，且測量精確，適用范圍廣，操作簡單，維護成本低，同時充液量小，測量快速的特點。

技術領域

本發明涉及一種三軸儀，特別是一種巖石三軸儀用的壓力室。

背景技術

巖石三軸儀用的壓力室又名三軸剪力儀，亦稱三軸壓縮儀，三軸剪力儀的核心部分是三軸壓力室和側壓系統，試驗用的巖石試樣通常為圓柱形。

巖石三軸儀用的壓力室測量過程中，通常需要對巖石的軸向壓縮量和徑向形變量和形變后形狀進行測量。

但是，現目前的徑向形狀測量主要采用機械式傳感器測量和激光傳感器測量，機械式傳感器測量存在的缺陷是：1、傳感器安裝位置不固定，測量結果受人為因素影響，誤差大；2、測量點數有限，不能精確測量徑向形狀；3、不能測量待測體的彎曲形狀。而激光傳感器測量方式存在的缺陷是：1、激光測量只是點測量，不能實現體形狀的測量；2、樣品形變后形狀變化量非常小，激光測量不精確；3、對于巖石樣品，壓力室殼體為堅硬的鋼質材料制成，激光無法穿透壓力室殼體，不適用于巖石樣品的測量，適應范圍窄。

而傳統的機械式軸向位移測量裝置一般是通過爪式傳感器爪壁的變形來測量軸向變形量，其存在的問題是：巖石樣品本身的硬度較高，壓縮形變量非常的小，傳統機械式軸向位移測量裝置精度有限；傳統的機械式軸向位移測量裝置需要每次測量時固定傳感器，操作復雜；傳統的機械式軸向位移測量裝置容易老化，維護成本高。

另外，現目前的壓力腔需要密封，樣品需要用橡皮膜包裹，操作麻煩，且壓力室內為圓筒狀結構，充液量大，延長了測量所需的時間。

發明內容

本發明的目的在于，提供一種巖石三軸儀用的壓力室。本發明具有徑向和軸向測量誤差小，壽命長，可測量體形變，且測量精確，適用范圍廣，操作簡單，維護成本低，同時充液量小，測量快速的特點。

本發明的技術方案：一種巖石三軸儀用的壓力室，包括有壓力室殼體，壓力室殼體內為壓力腔，壓力腔底部設有樣品臺，壓力腔內與樣品臺相對的一側設有活動的壓力柱，壓力腔的側壁連接有圍壓液管，壓力腔內設有徑向形狀測量系統和軸向位移測量系統；所述徑向形狀測量系統包括設于壓力腔內壁上的環形發光器件組和多層的環形感光傳感器；所述軸向位移測量系統包括設于壓力腔內壁的環形發光器件組，以及設于壓力柱端部側面的圓弧形反射板一，樣品臺端部的側面設有圓弧形反射板二，壓力腔內壁水平對應圓弧形反射板一的位置處設有激光發射器一，壓力腔內壁水平對應圓弧形反射板二的區域處設有激光發射器二。

前述的巖石三軸儀用的壓力室，所述圓弧形反射板一和圓弧形反射板二每點的法向量與壓力腔內壁的交點均落在環形發光器件組和環形感光傳感器之外。

前述的巖石三軸儀用的壓力室，所述壓力腔的截面為雙錐形。

前述的巖石三軸儀用的壓力室，所述壓力腔內沿壓力柱軸向設有透明彈性膜套，透明彈性膜套與壓力腔連接。

前述的巖石三軸儀用的壓力室，所述環形發光器件組和環形感光傳感器均由透明防油膜包裹，壓力腔內壁采用黑色吸光材料制成。

前述的巖石三軸儀用的壓力室，所述環形發光器件組由獨立的發光點排列而成；所述環形感光傳感器由獨立的感光點排列而成。