[实用新型]自动式岩石体积变形测量传感器

说明书

技术领域

本实用新型属于岩石性能测试领域，特别涉及一种对岩石试件体积变形进行定量测试的器具。

背景技术

现有岩石试件的体积变形是利用安装在岩石试件上的纵向和横向引伸计，或贴在岩石试件表面的纵向和横向应变片，分别测量其两个方向的应变后，再根据公式计算出岩石的体积变形。然而，上述测量器具和方法只适用于小变形的硬岩，而对于可发生大变形的软岩则无法测量，且上述测量器具和方法测得的仅是岩石中部横截面对应的变形，并不是岩石的真实体积变形。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种自动式岩石体积变形测量传感器，以便能获得岩石试件在试验过程中体积变形的全过程数据，准确测量出岩石真实体积变形，且操作更加简便。

本实用新型所述自动式岩石体积变形测量传感器，包括测量油缸、活塞、活塞杆、位移传感器、进油主管、出油主管、第一输油支管、第二输油支管、第三输油支管、第四输油支管、第一截止阀、第二截止阀和自动控制器；活塞位于测量油缸内，将测量油缸分为第一腔室和第二腔室，第一截止阀安装在进油主管上，第二截止阀安装在出油主管上，第一输油支管的一端与第一截止阀连接，其另一端与测量油缸的第一腔室连接，第二输油支管的一端与第二截止阀连接，其另一端与测量油缸的第二腔室连接，第三输油支管的一端与第一截止阀连接，其另一端与出油主管连接，且连接处位于第二截止阀与出油主管的端口之间，第四输油支管的一端与第二截止阀连接，其另一端与进油主管连接，且连接处位于第一截止阀与进油主管的端口之间；活塞杆为两根，两活塞杆的一端分别与活塞两端面的中心部位固连，且它们的中心线与活塞的中心线重合，两活塞杆的另一端分别从测量油缸两端的端盖伸出；位移传感器安装在测量油缸的外侧壁上，其位移测量杆的自由端通过连接件与位于出油主管一侧的活塞杆连接；自动控制器的信号输入接口与位移传感器的信号输出接口连接，其信号输出接口与第一截止阀和第二截止阀连接，根据来自位移传感器的信号控制第一截止阀和第二截止阀所处的状态。

本实用新型所述的自动式岩石体积变形测量传感器，其活塞杆的长度应大于测量油缸的长度，以满足测量的需要。

本实用新型所述的自动式岩石体积变形测量传感器，其连接件优选两端设置有连接孔的杆件或条形板。

本实用新型所述的自动式岩石体积变形测量传感器，其自动控制器为单片机，也可由三轴压力试验机的控制系统兼具自动控制器的功能。

本实用新型所述自动式岩石体积变形测量传感器的使用方法：

①将岩石试件安装在三轴压力试验机的三轴压力室内的试样台上，将所述岩石体积变形测量传感器的出油主管的出油端口与所述三轴压力室的输油管连接，将所述岩石体积变形测量传感器的进油主管的进油端口与供油油箱连接，将所述岩石体积变形测量传感器的位移传感器的信号输出接口与三轴压力试验机的控制系统连接；

②开启所述岩石体积变形测量传感器的第一截止阀和第二截止阀，将其测量油缸的第一腔室、第二腔室及三轴压力试验机的三轴压力室充满油液；

③测量岩石试件的体积变形时，操作自动控制器，使第二截止阀处于仅将测量油缸的第二腔室与三轴压力室导通的状态，使第一截止阀处于仅将测量油缸的第一腔室与油箱导通的状态；

在岩石试件受压发生压缩体积变形的过程中，测量油缸的第二腔室中的油液连续输入三轴压力试验机的三轴压力室内，致使活塞向出油主管端运动、与活塞连接的活塞杆带动位移传感器的位移测量杆向活塞运动的方向运动，当活塞运动到所述第二腔室的极限位置时，自动控制器根据来自位移传感器的信号使第一截止阀处于仅将测量油缸的第一腔室与三轴压力室导通的状态，使第二截止阀处于仅将测量油缸的第二腔室与油箱导通的状态，致使活塞向进油主管端运动，与活塞连接的活塞杆带动位移传感器的位移测量杆向活塞运动的方向运动，当活塞运动到所述第一腔室极限位置时，自动控制器根据来自位移传感器的信号使第一截止阀处于仅将测量油缸的第一腔室与油箱导通的状态，使第二截止阀处于仅将测量油缸的第二腔室与三轴压力室导通的状态，致使活塞又向出油主管端运动，如此反复进行，直至岩石试件的压缩体积变形终止，在上述过程中，位移传感器同时向三轴压力试验机的控制系统输送位移测量杆运动数据的电信号，三轴压力试验机的控制系统将接收到的电信号进行处理，记录并显示岩石的压缩体积变形；