[發明專利]可視化試驗系統、巖體加熱方法

有效

• 申請號: 202011071854.0
• 申請日: 2020-10-09
• 公開（公告）號: CN112255112B
• 公開（公告）日: 2021-04-13
• 發明（設計）人: 鄭博;李曉;李守定;赫建明;張召彬;毛天橋;李關訪;何鵬飛;武艷芳
• 申請（專利權）人: 中國科學院地質與地球物理研究所
• 主分類號: G01N3/18
• 分類號: G01N3/18;G01N3/12;G01N15/08;G01N23/046
• 代理公司: 北京市恒有知識產權代理事務所(普通合伙) 11576
• 代理人: 郭文浩;尹文會

1.一種可視化試驗系統，該系統包括高能加速器CT探測系統，其特征在于，還包括試驗艙系統、加熱系統和壓控系統，所述高能加速器 CT 探測系統用于掃描檢測試件中磁流體在裂縫中的滲流運移；

所述試驗艙系統包括壓力室和試件封裝裝置，所述試件封裝裝置浸入設置于所述壓力室內部的液壓油中；

所述加熱系統包括磁流體加熱裝置、電阻絲加熱裝置和溫度檢測裝置，所述溫度檢測裝置用于檢測所述壓力室內不同位置的溫度；所述磁流體加熱裝置包括磁流體加載泵、交變磁場控制裝置，所述磁流體加載泵用于供應注入所述試件封裝裝置內部的磁流體，所述交變磁場控制裝置用于提供磁流體發熱所用的交變磁場；所述電阻絲加熱裝置用于對所述壓力室內部的液壓油加熱，以實現對所述試件封裝裝置內部的試件加熱；

所述壓控系統包括軸壓控制裝置和圍壓控制裝置，用于分別提供所述試件封裝裝置內部試件的軸向壓力及周側壓力。

2.根據權利要求1所述的可視化試驗系統，其特征在于，所述試件封裝裝置包括上墊塊、第一滲透墊塊、第二滲透墊塊、下墊塊和熱縮管；所述第一滲透墊塊、所述上墊塊依次設置于試件的上方，所述第二滲透墊塊、所述下墊塊依次設置于試件的下方；所述熱縮管設置于所述第一滲透墊塊、試件、所述第二滲透墊塊的外側，且所述熱縮管的長度大于所述第一滲透墊塊與所述第二滲透墊塊之間的距離。

3.根據權利要求2所述的可視化試驗系統，其特征在于，所述試件封裝裝置的上方依次設置有調平球鉸、壓力傳感器，所述調平球鉸用于調節試件上下兩個端面的不平整度；所述壓力傳感器用于檢測試件在所述軸壓控制裝置的加載作用下受到的軸向力。

4.根據權利要求3所述的可視化試驗系統，其特征在于，所述電阻絲加熱裝置設置于所述試件封裝裝置的下方；

所述電阻絲加熱裝置包括電阻絲加熱控制器和電阻絲加熱墊塊；所述電阻絲加熱墊塊包括加熱上墊塊、熱電阻絲和加熱下墊塊，所述加熱上墊塊的面積大于所述下墊塊的面積；所述熱電阻絲設置于所述加熱上墊塊與所述加熱下墊塊之間，并通過電線與所述電阻絲加熱控制器連接。

5.根據權利要求2所述的可視化試驗系統，其特征在于，所述上墊塊的側部設置有磁流體注入孔，所述上墊塊的內部設置有連通所述磁流體注入孔、所述第一滲透墊塊的第一磁流體通道；

所述下墊塊的側部設置有磁流體排出孔，所述下墊塊的內部設置有連通所述磁流體排出孔、所述第二滲透墊塊的第二磁流體通道；

所述上墊塊通過磁流體注入管路與所述磁流體加載泵連通，以進行試件內部的磁流體注入；所述下墊塊通過磁流體排出管路與所述磁流體加載泵連通，以進行試件內部的磁流體排出。

6.根據權利要求1所述的可視化試驗系統，其特征在于，所述壓力室包括壓力室端蓋、壓力室筒體、壓力室底座，所述壓力室端蓋、所述壓力室底座分別密封設置于所述壓力室筒體的上端開口、下端開口；所述壓力室端蓋、所述壓力室筒體、所述壓力室底座以及所述壓力室筒體內部設置的液壓油構成所述圍壓控制裝置；

所述軸壓控制裝置設置于所述壓力室底座的下方，且所述軸壓控制裝置的軸線與所述試件封裝裝置的軸線重合設置。

7.根據權利要求6所述的可視化試驗系統，其特征在于，所述軸壓控制裝置包括加載油缸，所述加載油缸包括加載油缸端蓋、加載油缸缸體、加載油缸活塞和加載油缸底座，所述加載油缸端蓋固設于所述壓力室底座下方，所述加載油缸活塞設置于所述加載油缸缸體內部，并且所述加載油缸活塞貫穿所述壓力室底座設置。

8.根據權利要求6所述的可視化試驗系統，其特征在于，所述交變磁場控制裝置包括交變磁場控制器和交變磁場發生裝置，所述交變磁場控制器與所述交變磁場發生裝置通信連接，用于控制所述交變磁場發生裝置內的磁場強度和頻率；

所述交變磁場發生裝置包括磁芯、支座以及纏繞設置于所述磁芯周側的線圈，所述支座固定設置于所述壓力室底座的頂部；所述磁芯為多個，多個所述磁芯陣列設置于所述試件封裝裝置的周側；所述磁芯通過連接板固定設置于所述支座上部。