[发明专利]一种CT实时三维扫描的高温、渗流、剪切耦合岩石三轴试验系统

权利要求书

1.一种CT实时三维扫描的高温、渗流、剪切耦合岩石三轴试验系统，其特征在于：包括稳定整体结构的主机框架、用于进行高温下剪切和渗流试验的测试室、由油压控制的剪切加载装置、用于控制试件温度与围压的温压伺服控制系统、由旋转杆带动下法兰旋转底座旋转的旋转装置和用于得到试件内部三维图像的CT扫描装置；

所述的主机框架包括底座和反力架，所述旋转装置固定于所述底座上，所述测试室固定于所述旋转装置上，所述反力架固定于所述测试室上，所述反力架上放置剪切加载装置和温压伺服控制系统；

所述的测试室包括围压室、剪切室和渗流装置，所述围压室位于剪切室的外部，所述剪切室内放置岩石试件，所述岩石试件半部的上端与剪切加载装置的动作端接触，所述渗流装置包括水箱、进水孔和出水口，水箱中的水通过进水孔流入岩石试件，经过出水口流出并连接到测量装置；油箱通过进油管和出油管与围压室连接从而形成一个调温循环系统，向所述围压室内注入高温高压的油对岩石试件进行加温的同时提供围压；

所述的CT扫描装置包括射线源和探测器，所述测试室两侧分别布置所述射线源和探测器。

2.如权利要求1所述的CT实时三维扫描的高温、渗流、剪切耦合岩石三轴试验系统，其特征在于：所述围压室包括上法兰盖板、下法兰旋转底座、围压筒、高强螺栓；所述围压筒由碳纤维材料制成，镶嵌在上下两块法兰盖板中，上法兰盖板和反力架下底板通过高强螺栓固定，下法兰盖板和下法兰旋转底座通过高强螺栓固定。

3.如权利要求1或2所述的CT实时三维扫描的高温、渗流、剪切耦合岩石三轴试验系统，其特征在于：所述剪切室包括热收缩套、碳纤维试件卡座、垫块、位移传感器以及压头，竖向千斤顶压头下连接半圆柱体形压块，上述半圆柱体形压块下连接碳纤维卡座，试件的左半部置于上述碳纤维卡座内，上述压块穿过上述上法兰盖板，对试件的左半部加载剪切力，穿过盖板的位置由密封圈密封，上述碳纤维卡座底部连接位移传感器用于测量剪切位移；试件的右半部上下各有一个垫块，其中下部垫块固定，上部垫块由螺栓连接在上法兰盖板上，旋转螺栓可将垫块压在试件上，起到固定试件右半部的作用；包裹试件的热收缩套，其上部从上法兰盖板处伸出，并通过高强螺栓固定，热收缩套下部闭合并与下法兰盖板通过垫板连接，连接部设置O型密封圈防漏。

4.如权利要求1或2所述的CT实时三维扫描的高温、渗流、剪切耦合岩石三轴试验系统，其特征在于：所述的温压伺服控制系统包括油温传感器、压力传感器、油泵、油箱、加热器和温压伺服控制器，所述温压伺服控制器能控制油箱中的加热器来调整油箱中的油温，所述油箱通过进油管和出油管与围压室连接从而形成一个调温循环系统，向所述围压室内注入高温高压的油对岩石试件进行加温的同时提供围压；油温传感器、压力传感器能将温度、压力数据传输给温压伺服控制器。

5.如权利要求1或2所述的CT实时三维扫描的高温、渗流、剪切耦合岩石三轴试验系统，其特征在于：所述的旋转装置包括下法兰旋转底座、旋转杆和步进电机，所述下法兰旋转底座通过旋转杆与步进电机连接，所述步进电机带动旋转杆旋转。