[實用新型]巖石膨脹壓力自動化試驗儀

有效

• 申請號: 201922018209.1
• 申請日: 2019-11-21
• 公開（公告）號: CN211014284U
• 公開（公告）日: 2020-07-14
• 發明（設計）人: 習曉紅;鄧偉杰;杜衛長;郭沖;趙順利;母昌順
• 申請（專利權）人: 黃河勘測規劃設計研究院有限公司
• 主分類號: G01N33/24
• 分類號: G01N33/24
• 代理公司: 鄭州異開專利事務所(普通合伙) 41114
• 代理人: 韓華

本實用新型公開了一種巖石膨脹壓力自動化試驗儀，包括底座和盛水容器，底座下部設置有加壓單元，還包括控制單元；所述底座的立柱上架設有位于盛水容器上方的位移傳感器和力傳感器，所述位移傳感器用于監控待測試件的位移變化，所述力傳感器與盛水容器同軸線，用于檢測待測試件的膨脹壓力；所述位移傳感器的信號輸出端、力傳感器的信號輸出端與控制單元的信號輸入端電連接。本實用新型優點在于結構巧妙，試驗儀的總高度可控制在50cm以內，搬運靈活；實現了巖石膨脹壓力的自動化檢測，克服了現有試驗儀需要專人看守的問題，節約人力，降低勞動強度，使檢測結果更加規范可靠。

技術領域

本實用新型涉及膨脹巖物理試驗領域，尤其是涉及一種巖石膨脹壓力自動化試驗儀。

背景技術

膨脹巖含有大量的親水礦物，能與水發生物料變化反應，使巖石隨濕度變化而發生體積膨脹的一類特殊軟巖，對構筑物產生很大的膨脹壓力，嚴重影響工程的穩定性，甚至是地質災害。因而，巖石膨脹性試驗的測定是巖土工程領域中的一項重要工作。巖石膨脹性試驗包括膨脹率試驗和膨脹力試驗，膨脹率試驗是測量膨脹巖遇水后軸向變形的膨脹率，而膨脹力是測量膨脹巖遇水后變形趨勢被約束的軸向膨脹力。

目前，膨脹壓力的檢測常采用《水利水電工程巖石試驗規程》（SL264-2001）中的壓力試驗儀，包括底座、立柱和設置在底座上的盛水容器，盛水容器內放置有透水板，兩立柱的橫梁上述設置手動加壓系統以及千分表。試驗時，將試件放入盛水容器內的金屬環內，在試件上下兩端放置透水板，然后在試件上方安裝加樣系統和千分表，對試件施壓，側記千分表讀數，每隔10min測讀一次，直至連續讀數不變，記錄千分表讀數，向盛水容器內加蒸餾水，觀察千分表變化，當變形量達到0.001mm時，調節壓力，保證恒壓；浸水后第一小時內每隔10min讀數一次，以后每隔1h讀數一次，直至相鄰讀數差不大于0.001mm，整個浸水試驗時間不得小于48h。上述壓力試驗儀由于需要檢測人員讀數，且試驗時間超過48h，因而整個試驗過程都需要專人值夜看守；每種樣品需要重復測試三個試件，每個試件在測試過程中每隔10min或60min記一次數，勞動強度高，一旦記錄不及時，將會造成數據偏差，甚至是導致重新檢測；上述試驗儀體積和重量都較大，搬運不便。因而，如何設計一種能夠自動試壓、自動記錄變形數據且結構小巧的壓力試驗儀是本領域技術人員一直追求的目標。

發明內容

本實用新型目的在于提供一種自動記錄數據的巖石膨脹壓力自動化試驗儀。

為實現上述目的，本實用新型采取下述技術方案：

本實用新型所述的巖石膨脹壓力自動化試驗儀，包括底座，所述底座上設置有用于盛放待測試件的盛水容器，底座下部設置有用于對待測試件施壓的加壓單元，其特征在于：還包括用于控制所述加壓單元自動施壓的控制單元；所述底座的立柱上架設有位于盛水容器上方的位移傳感器和力傳感器，所述位移傳感器用于監控待測試件的位移變化，所述力傳感器與盛水容器同軸線，用于檢測待測試件的膨脹壓力；所述位移傳感器的信號輸出端、力傳感器的信號輸出端與控制單元的信號輸入端電連接。

所述底座上罩設有保護罩，底座將保護罩分隔為上腔室和下腔室，所述下腔室密封設置在所述下腔室內，所述盛水容器和所述位移傳感器均設置在所述上腔室內。

所述加壓單元包括設置在底座內的伺服電機和豎直向上延伸出底座的絲桿，所述絲桿與伺服電機工作軸上的齒輪相嚙合，位于底座上方的絲桿上螺接有螺母，所述螺母上固定連接有加壓板，所述盛水容器放置在所述加壓板上。

所述位移傳感器為光柵式位移傳感器，所述力傳感器為負載式力傳感器。