[發(fā)明專利]一種便攜式自動(dòng)化巖石膨脹率測定儀及其使用方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202310302913.8
• 申請日: 2023-03-24
• 公開（公告）號: CN116338143A
• 公開（公告）日: 2023-06-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孟慶彬;王銳;劉江峰;吳疆宇;李娟娟;李玉壽;郝陽;李衛(wèi)
• 申請（專利權(quán)）人: 中國礦業(yè)大學(xué)
• 主分類號: G01N33/24
• 分類號: G01N33/24;G01B21/02
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32249
• 代理人: 李悅聲

1.一種便攜式自動(dòng)化巖石膨脹率測定儀，其特征在于：包括外殼，外殼左右分別設(shè)有用以提供恒溫測試用水的儲(chǔ)水倉(3)及用以放置巖石試樣(1)的測試倉(2)，儲(chǔ)水倉(3)上設(shè)有加水蓋(24)，測試倉(2)上設(shè)有按壓旋蓋(8)，儲(chǔ)水倉(3)與測試倉(2)之間的側(cè)壁頂部和底部分別設(shè)有連接彼此的上連通管道(26)與下連通管道(31)，儲(chǔ)水倉(3)和測試倉(2)之間在外殼上設(shè)有用以顯示巖石膨脹率檢測結(jié)果的數(shù)據(jù)顯示屏(4)、用以提示補(bǔ)充水分的水位報(bào)警裝置(33)和水位報(bào)警裝置開關(guān)(34)；

儲(chǔ)水倉(3)底部在外殼內(nèi)設(shè)有用以加熱水的加熱器(23)和用以向測試倉(2)注水的微型水泵(28)，加熱器(23)分別連接有設(shè)置在外殼上的加熱器開關(guān)(27)與設(shè)置在儲(chǔ)水倉(3)內(nèi)的溫度傳感器(22)，微型水泵(28)的進(jìn)水口與出水口設(shè)置在儲(chǔ)水倉(3)底部，并利用固定卡口(29)將進(jìn)水口固定在靠近加熱器(23)一側(cè)，將出水口固定在靠近下連通管道(31)一側(cè)，微型水泵(28)連接有設(shè)置在外殼上的微型水泵開關(guān)(30)，通過微型水泵開關(guān)(30)控制微型水泵(28)是否向測試倉(2)注水，測試倉(2)的加水蓋(24)上設(shè)有可開合的補(bǔ)水孔(25)；

巖石試樣(1)為通過取樣器獲取的餅狀結(jié)構(gòu)，巖石試樣(1)的頂?shù)酌娣謩e設(shè)有尺寸匹配的多級滲透率透水石(9)；

測試倉(2)內(nèi)設(shè)有用受到壓力則觸發(fā)開關(guān)的傳動(dòng)底座(5)，預(yù)設(shè)巖石試樣(1)位置的周圍分別設(shè)有在觸發(fā)開關(guān)后能夠自動(dòng)移動(dòng)至預(yù)設(shè)檢測位置的檢測探針組；測試倉(2)內(nèi)還設(shè)有水位傳感器(32)，水位檢測器(32)通過數(shù)據(jù)傳輸線(17)將水位信息傳遞給水位報(bào)警裝置(33)；

其中開關(guān)包括位于傳動(dòng)底座(5)中并設(shè)置在巖石試樣(1)下方的垂直狀的槽體，槽體中垂直設(shè)有豎向伸縮桿(10)，豎向伸縮桿(10)與槽體底部之間設(shè)有彈簧(12)，豎向伸縮桿(10)頂部與巖石試樣(1)底部的多級滲透率透水石(9)接觸；檢測探針組包括垂直設(shè)置在預(yù)設(shè)巖石試樣(1)位置旁的豎向傳動(dòng)桿(7)及水平設(shè)置的多支橫向傳動(dòng)桿(6)，豎向傳動(dòng)桿(7)和橫向傳動(dòng)桿(6)端部通過連通底座(19)與測試倉(2)壁活動(dòng)連接，所述橫向傳動(dòng)桿(6)與豎向傳動(dòng)桿(7)的端部均設(shè)有探針位移檢測裝置，橫向傳動(dòng)桿(6)與豎向傳動(dòng)桿(7)均通過多個(gè)相互擬合齒輪與豎向伸縮桿(10)連接，當(dāng)豎向伸縮桿(10)沒有受到巖石試樣(1)擠壓時(shí)，橫向傳動(dòng)桿(6)與豎向傳動(dòng)桿(7)端部的探針位移檢測裝置處于非指向預(yù)設(shè)巖石試樣(1)位置的狀態(tài)，當(dāng)巖石試樣(1)安裝在傳動(dòng)底座(5)上的豎向伸縮桿(10)，同時(shí)旋緊按壓旋蓋(8)后使巖石試樣(1)被按，此時(shí)巖石試樣(1)向豎向伸縮桿(10)給予豎向伸縮桿(10)設(shè)計(jì)壓力后，豎向伸縮桿(10)克服彈簧(12)并下移的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)齒輪組工作，齒輪組工作并控制橫向傳動(dòng)桿(6)與豎向傳動(dòng)桿(7)進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使橫向傳動(dòng)桿(6)與豎向傳動(dòng)桿(7)端部的探針位移檢測裝置移動(dòng)并與放置的巖石試樣(1)接觸，其中橫向傳動(dòng)桿(6)的探針位移檢測裝置端部與巖石試樣(1)不同位置接觸，豎向傳動(dòng)桿(7)的探針位移檢測裝置則與巖石試樣(1)上面的多級滲透率透水石(9)側(cè)面接觸。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種便攜式自動(dòng)化巖石膨脹率測定儀，其特征在于：豎向伸縮桿(10)與多級滲透率透水石(9)接觸的頂端部分為爪狀結(jié)構(gòu)，爪狀結(jié)構(gòu)包括5～7個(gè)爪。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種便攜式自動(dòng)化巖石膨脹率測定儀，其特征在于：探針位移檢測裝置包括橫向傳動(dòng)桿(6)和豎向傳動(dòng)桿(7)端部內(nèi)均設(shè)置的彈簧(12)，彈簧(12)連接有用以與巖石試樣(1)接觸的定位探針(13)，橫向傳動(dòng)桿(6)中彈簧(12)的尾端設(shè)有固定片(14)，橫向傳動(dòng)桿(6)內(nèi)部還設(shè)有用以檢測彈簧(12)位移從而推導(dǎo)巖石膨脹的徑向位移的位移傳感器(15)和用以發(fā)射數(shù)據(jù)的位移信號發(fā)射器(16)，位移信號發(fā)射器(16)將位移傳感器(15)的數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)傳輸線(17)發(fā)送到數(shù)據(jù)顯示屏(4)顯示；豎向傳動(dòng)桿(7)的彈簧(12)上下均設(shè)有固定片(14)，彈簧(12)端部的固定片(14)水平連接有定位探針(13)，豎向傳動(dòng)桿(7)的定位探針(13)與巖石試樣(1)頂面多級滲透率透水石(9)接觸，豎向傳動(dòng)桿(7)上開有允許定位探針(13)上下移動(dòng)的定位探針移動(dòng)槽(18)。