[發(fā)明專利]一種用于不同溫度下巖樣剪切以及聲發(fā)射測(cè)量的剪切盒

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011292269.3
• 申請(qǐng)日: 2020-11-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112504871B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-06-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙瑜;寧麟;畢靖;王超林;沈明軒;趙厚發(fā);鄧小江;羅云凡;鄧焜耀;譚智勇;李錚
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 貴州大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N3/24
• 分類號(hào): G01N3/24;G01N3/06;G01N29/14;G01N29/26;G05D23/22
• 代理公司: 北京元本知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11308
• 代理人: 王紅霞

本發(fā)明公開(kāi)了一種用于不同溫度下巖樣剪切以及聲發(fā)射測(cè)量的剪切盒，其結(jié)構(gòu)包括：剪切盒、溫度控制器、加熱器、聲發(fā)射探頭連接器。本發(fā)明操作使用便利，能用于模擬不同地層深度下的地溫對(duì)于巖樣抗剪強(qiáng)度的影響，同時(shí)剪切盒外部具有聲發(fā)射探頭連接固定裝置，有效提高是試驗(yàn)效率和檢測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，成本較低。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種巖樣剪切盒，具體涉及不同溫度下對(duì)于巖樣的剪切試驗(yàn)以及剪切時(shí)聲發(fā)射測(cè)量的設(shè)備。

背景技術(shù)

聲發(fā)射裝置在試驗(yàn)中運(yùn)用廣泛，尤其是在巖石的剪切試驗(yàn)中，為保證剪切過(guò)程中聲波能順利接受，需要將探頭與剪切盒緊密接觸，他們之間采用耦合劑填充，但耦合劑粘結(jié)性差，探頭無(wú)法直接貼在剪切盒表面，每次試驗(yàn)之前都要采取一定的措施來(lái)固定探頭，十分浪費(fèi)時(shí)間，而且對(duì)試驗(yàn)精度有一定的影響。采用膠水固定探頭，則試驗(yàn)后膠水清洗十分困難，及其容易清洗探頭表面，導(dǎo)致試驗(yàn)成本大大提高。隨著地下空間開(kāi)發(fā)和利用，我國(guó)工程行業(yè)不斷地涉及、刷新地下施工的深度。眾所周知，隨著埋深的增加，溫度不斷升高，同時(shí)，在采用盾構(gòu)法施工的隧道中同樣面臨著較高的溫度。研究不同溫度下巖樣的抗剪強(qiáng)度等則顯得及其重要。當(dāng)前，室內(nèi)剪切試驗(yàn)大多是恒溫下進(jìn)行，雖然也存在少量的可用于變溫的直剪儀，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，未有效的與聲發(fā)射儀器相結(jié)合起來(lái)，試驗(yàn)時(shí)組裝儀器耗時(shí)長(zhǎng)，不利于聲發(fā)射定位等，對(duì)試驗(yàn)效果以及速率存在極大的影響。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述背景技術(shù)中存在的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)在剪切盒中對(duì)巖樣溫度的控制以及便于同步進(jìn)行的聲發(fā)射測(cè)量試驗(yàn)，使得該試驗(yàn)更快速，做到高效、規(guī)范操作。本發(fā)明提出了一種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、合理，操作使用便利，能夠解決聲發(fā)射探頭固定速度慢、效率低等問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)對(duì)剪切巖樣溫度的直接自動(dòng)化調(diào)控，且具有重要的運(yùn)用前景和實(shí)際意義的一種實(shí)現(xiàn)加熱及溫度自動(dòng)化控制和聲發(fā)射探頭便捷固定的巖樣剪切盒。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種用于不同溫度下巖樣剪切以及聲發(fā)射測(cè)量的剪切盒，其特征在于，

包括剪切盒、溫度控制器、測(cè)溫?zé)犭娕肌⒓訜崞鳌⒙暟l(fā)射探頭固定裝置；所述溫度控制器包括溫度信號(hào)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)和溫度控制系統(tǒng)，其中，所述溫度信號(hào)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)用于將加熱器及被剪切巖樣表面溫度實(shí)時(shí)收集整理傳輸至電腦記錄；所述溫度控制系統(tǒng)用于接收電腦對(duì)于溫度的指令，并對(duì)加熱器的電熱絲發(fā)出加熱、恒溫、冷卻的指令；

所述測(cè)溫?zé)犭娕钾灤┧黾羟泻泻退黾訜崞鳎糜谥苯訙y(cè)量出加熱器和被剪切巖樣的溫度，所述測(cè)溫?zé)犭娕茧娊铀鰷囟瓤刂破鳎糜趯⒅苯訙y(cè)量出加熱器和被剪切巖樣的溫度信息實(shí)時(shí)傳輸、反饋至溫度控制器；

所述聲發(fā)射探頭固定裝置主要由聲發(fā)射探頭固定凹槽以及固定板、固定螺栓孔、通線孔和限位卡組成，其中，所述聲發(fā)射探頭固定凹槽用于維持聲發(fā)射探頭與剪切盒的緊密接觸；所述固定板和固定螺栓孔通過(guò)固定螺栓調(diào)節(jié)聲發(fā)射探頭與剪切盒接觸緊密程度，用以固定安裝聲發(fā)射探頭；所述通線孔連接聲發(fā)射探頭信號(hào)線，用以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)及實(shí)際的需要不同角度的穿過(guò)固定板；所述固定板通過(guò)限位卡實(shí)現(xiàn)與所述剪切盒精確有效固定。

作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述測(cè)溫?zé)犭娕际菧囟葌鞲衅鳌?/p>

作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述加熱器通過(guò)信號(hào)線與溫度控制器連接。

作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述加熱器包含隔熱層。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明中的一種實(shí)現(xiàn)加熱及溫度自動(dòng)化控制和聲發(fā)射探頭便捷固定的巖樣剪切盒結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、合理，操作使用便利，能夠?qū)崿F(xiàn)在試驗(yàn)期間實(shí)時(shí)調(diào)控巖樣的溫度、聲發(fā)射探頭便捷固定。能更為準(zhǔn)確地模擬不同溫度下的地溫情形使巖石剪切試驗(yàn)結(jié)果更加科學(xué)、準(zhǔn)確，有效減少聲發(fā)射探頭因固定不當(dāng)而造成靈敏度低、聲波收集效果差等問(wèn)題，試驗(yàn)工作效率得到極大提高，成本相對(duì)較低，壽命周期長(zhǎng)，可重復(fù)使用，具有重要的運(yùn)用前景和實(shí)際意義，適宜推廣使用。

附圖說(shuō)明