[發明專利]一種軟巖吸水裂隙擴展試驗裝置及試驗方法

在審

• 申請號: 202110591642.3
• 申請日: 2021-05-28
• 公開（公告）號: CN113310840A
• 公開（公告）日: 2021-08-27
• 發明（設計）人: 戴張俊;陳善雄;周哲;余飛;王隱輝;郭建華
• 申請（專利權）人: 中國科學院武漢巖土力學研究所
• 主分類號: G01N5/02
• 分類號: G01N5/02;G01N13/00;G01N21/84
• 代理公司: 武漢宇晨專利事務所(普通合伙) 42001
• 代理人: 陳曉寧;王敏鋒

1.一種軟巖吸水裂隙擴展試驗裝置，其特征在于，包括：環境控制系統、試驗操作系統以及數據采集系統，其中：

所述環境控制系統包括由試驗箱(11)和操作門(12)形成的密閉系統以及設置于所述試驗箱(11)內部的LED燈(5)、加熱器(9)、調濕器(10)，通過調節LED燈(5)，使得密閉環境下的光源單一穩定；

所述試驗操作系統包括設置于試驗箱(11)內的試樣皿(4)、設置于所述試樣皿(4)內的透水石(2)、設置于所述透水石(2)上部的試樣(1)，以及設置于所述試驗箱(11)內的供水箱(7)，所述供水箱(7)通過管道與所述試樣皿(4)連通，并在該管道上設置有控制閥(8)；

所述數據采集系統包括電子天平(3)、數碼相機(6)，所述電子天平(3)設置于所述試驗箱(11)底部，并位于所述試樣皿(4)下部；所述數碼相機(6)設置于所述試樣皿(4)上方。

2.根據權利要求1所述的軟巖吸水裂隙擴展試驗裝置，其特征在于，所述數據采集系統還包括數據采集器(13)和電腦(14)，所述數據采集器(13)和電腦(14)位于所述試驗箱(11)外部，

所述電子天平(3)、數碼相機(6)均通過數據線與數據采集器(13)連接，所述數據采集器(13)通過數據線與電腦(14)連接。

3.根據權利要求2所述的軟巖吸水裂隙擴展試驗裝置，其特征在于，所述加熱器(9)、調濕器(10)均通過數據線與電腦(14)連接，通過所述電腦(14)控制所述加熱器(9)和調濕器(10)，用以為試驗箱內部的密閉系統進行加熱或降溫、增濕或除濕。

4.根據權利要求1所述的軟巖吸水裂隙擴展試驗裝置，其特征在于，所述LED燈(5)包括有兩組，分別位于所述試樣皿(4)相對的兩側，且其照射方向朝向所述試樣皿(4)。

5.根據權利要求1所述的軟巖吸水裂隙擴展試驗裝置，其特征在于，所述數碼相機(6)設置于所述試樣皿(4)正上方且其拍攝方向朝向試樣皿(4)。

6.根據權利要求1所述的軟巖吸水裂隙擴展試驗裝置，其特征在于，所述操作門(12)安裝于所述試驗箱(11)側面。

7.一種軟巖吸水裂隙擴展試驗裝置的試驗方法，采用權利要求1-6任一所述的軟巖吸水裂隙擴展試驗裝置，其特征在于，包括以下步驟：

(1)試驗前，固定好數碼相機(6)的位置，確保每次拍攝時相機所處高度一致，放大倍數不變，同時對焦方向垂直于試樣(1)表面，調整兩側的LED燈(5)保持對向投光，減少陰影對照片質量的影響；

(2)用電腦(14)控制加熱器(9)和調濕器(10)，使得試驗環境的溫濕度條件滿足試驗要求，同時按照試驗規定設置數碼相機(6)的拍攝間隔時間以及電子天平(3)的記錄間隔時間；

(3)打開操作門(12)，向試樣皿(4)中安置試樣(1)，不同吸水方式下的具體操作：

毛細吸水方式下，向供水箱(7)注入蒸餾水，當試樣皿(4)中水液面剛好沒過透水石(2)時，安裝試樣(1)；

浸潤吸水方式下，先放置試樣在透水石(2)上，后快速向供水箱(7)注水，使試樣皿(4)中液面剛好未沒過試樣(1)；

(4)試驗安裝完成后，關閉操作門(12)，開始采集試驗數據。