[发明专利]测量岩石试样体积应变的三轴实验仪压力室及其操作方法

权利要求书

1.测量岩石试样体积应变的三轴实验仪压力室，其特征在于，包括基座(8)和设置在基座(8)上的压力舱(14)，压力舱(14)为提供围压的密闭容腔，内设有用于承载岩石试样(6)的承样平台(18)，还包括设置在岩石试样(6)顶部加压帽(4)，承样平台(18)与岩石试样(6)之间以及岩石试样(6)与加压帽(4)之间均设置有透水石(16)，还包括贯穿基座(8)和承样平台(18)用于对岩石试样(6)进行饱和的试样进水管(19)，加压帽(4)上设置有一上下贯通的试样排水管(12)，试样排水管(12)连接至开设在基座(8)上的出水孔(15)；

压力舱(14)上设置有用于装样时的对中观察和完整试样破坏过程观察的观测窗；压力舱(14)内还设置有用于测量舱内压力的压力传感器(20)，压力传感器(20)与精密体积压力控制器(21)连接，精密体积压力控制器(21)通过进出水管(17)连通压力舱(14)内腔；

压力舱(14)顶部设置有活塞套杆组件(11)，活塞套杆组件(11)内套设有传力装置(10)，传力装置(10)的前端伸入压力舱(14)内腔作用在加压帽(4)上，传力装置(10)的尾端连接有加载装置(9)，加载装置(9)上固定连接有用于测量传力装置(10)位移的位移百分表(1)。

2.根据权利要求1所述的测量岩石试样体积应变的三轴实验仪压力室，其特征在于，压力舱(14)采用厚壁不锈钢制备，为无变性的纯刚性舱。

3.根据权利要求1所述的测量岩石试样体积应变的三轴实验仪压力舱，其特征在于，观测窗包括分别设置压力舱(14)两侧的第一观测窗(5)和第二观测窗(13)，第一观测窗(5)和第二观测窗(13)位于压力舱(14)中上部，与试样加压顶帽(4)同高度。

4.根据权利要求1所述的测量岩石试样体积应变的三轴实验仪压力室，其特征在于，第一观测窗(5)和第二观测窗(13)均为带透镜功能的高强有机玻璃。

5.根据权利要求1所述的测量岩石试样体积应变的三轴实验仪压力室，其特征在于，加压帽(4)位于岩样(9)上表面中心，加压帽(4)的顶部中心为内凹的结构设置，传力装置(10)作用于加压帽(4)的顶部中心位置。

6.根据权利要求1所述的测量岩石试样体积应变的三轴实验仪压力室，其特征在于，还包括用于确保传力装置(10)运动轨迹为竖直方向的活塞套杆组件(11)，活塞套杆组件(11)与传力装置(10)之间设置有至少三层密封圈。

7.根据权利要求1所述的测量岩石试样体积应变的三轴实验仪压力室，其特征在于，压力舱(14)顶部设置有纵向支杆，纵向支杆上设置有可沿其纵向升降的用于确定位移百分表(1)初始位置的承台(2)。

8.根据权利要求1所述的测量岩石试样体积应变的三轴实验仪压力室，其特征在于，压力舱(14)顶部还设置有排气孔，排气孔内设置有排气螺栓(3)。

9.测量岩石试样体积应变的三轴实验仪压力室的操作方法，其特征在于，从基座(8)上取掉压力舱(14)，承样平台(18)上套好橡皮膜，在橡皮膜内自下而上依次放置透水石、岩石试样(6)、透水石和加压帽(4)，并保持其竖直对齐，岩石试样(6)安装完毕后，将压力舱(14)与基座(8)紧固，松开压力舱(14)顶部的排气螺钉(3)，通过进出水管(17)向压力舱(14)中注水，当压力舱(14)内水从排气孔溢出时，停止注水，拧紧排气螺钉(6)，通过精密压力体积控制器控制进出水管(17)继续注水保持围压。

10.根据权利要求9所述的一种测量岩石试样体积应变的三轴试验仪压力室的操作方法，其特征在于，当研究对象为饱和岩样时，通过打开试样进水管(19)上的阀门向岩石试样(6)中注水，饱和过程由反压控制器控制直至岩石试样饱和。