[发明专利]一种岩石试样裂缝曲面用测定装置及测定方法

权利要求书

1.一种岩石试样裂缝曲面用测定装置，其特征在于，包括多根检测针(1)、检测定位板(2)、检测指示板(3)和试样槽(4)；所述试样槽(4)用于将被测试样的裂缝曲面朝上的方式装夹固定被测试样；所述检测定位板(2)固定连接在试样槽(4)上方并距被测试样的裂缝曲面设定距离，检测定位板(2)上呈矩阵地分布有检测针插孔；所述检测针(1)的针杆主体上形成有刻度；检测针(1)能够呈针尖朝下地由检测针插孔穿过所述检测定位板(2)，且尾端露出检测定位板(2)；所述检测指示板(3)位于检测定位板(2)与被测试样之间；检测指示板(3)上呈矩阵地分布有供所述检测针(1)穿过的检测定位孔；该检测定位孔与所述检测针插孔一一对应，并与对应的检测针插孔同轴线。

2.根据权利要求1所述的岩石试样裂缝曲面用测定装置，其特征在于，所述检测针(1)的尾端具有杆帽(1a)。

3.根据权利要求1所述的岩石试样裂缝曲面用测定装置，其特征在于，所述检测定位孔形成在金属嵌套(3a)上，金属嵌套(3a)嵌合固定在所述检测指示板(3)上。

4.根据权利要求1所述的岩石试样裂缝曲面用测定装置，其特征在于，所述检测指示板(3)可上下调节地设在支架上，该支架下端固定连接在试样槽(4)上，顶端固定连接所述检测定位板(2)。

5.根据权利要求4所述的岩石试样裂缝曲面用测定装置，其特征在于，所述支架由三个竖直设置的支腿(5)构成；所述支腿(5)中部设有竖向延伸的滑槽；所述检测指示板(3)一体形成或固定具有伸入所述滑槽的滑块，滑块与所述滑槽呈滑动配合；所述检测指示板(3)通过与所述滑块连接的螺纹紧固件固定连接在所述支腿(5)上。

6.根据权利要求1所述的岩石试样裂缝曲面用测定装置，其特征在于，所述试样槽(4)通过三面围墙和一活动门包围成敞口容器结构；三面围墙和活动门上均设有顶紧试样的压紧螺杆(6)，且压紧螺杆(6)前端设有由于与试样接触的压紧块。

7.根据权利要求1-6中任意一项所述的岩石试样裂缝曲面用测定装置，其特征在于，所述检测定位板(2)上设有夹紧所述检测针(1)的夹紧构件，该夹紧构件包括固定夹紧块(7)和活动夹紧块(8)，固定夹紧块(7)与检测定位板(2)固定连接，两个夹紧块的一端铰接，另一端通过锁扣锁紧固定，两个夹紧块的锁紧固定状态，用于形成对所述检测针(1)的夹紧固定。

8.根据权利要求7所述的岩石试样裂缝曲面用测定装置，其特征在于，所述固定夹紧块(7)靠近活动夹紧块(8)的侧面上形成有穿过检测针(1)的半圆槽；所述活动夹紧块(8)靠近固定夹紧块(7)的侧面上粘结有橡胶板。

9.一种岩石试样裂缝曲面测定方法，其特征在于，基于权利要求1～8中任意一项所述装置实施，包括如下步骤：

第一步，将待测试样的装夹固定在试样槽内，且裂缝曲面整体朝上；

第二步，将检测指示板(3)向靠近试样的方向调整，使检测指示板(3)远离检测定位板(2)；

第三步，根据试样截面尺寸，采集覆盖试样裂缝曲面的检测定位板(2)的所有检测针插孔中心的平面坐标点信息；

第四步，依次在检测针插孔插入检测针(1)，并使针尖抵靠在裂缝曲面上，通过检测指示板(3)读取检测针(1)紧邻检测指示板(3)的上平面或者下平面中任一选定平面的刻度值，并与检测针插孔的平面位置坐标一一对应，以进行所有检测点的点数据采集；

第五步，将采集到的岩石试件裂缝曲面上的点数据，通过最小二乘法、Hermit插值计算和Bezier曲面算法获得岩石试件破裂岩石试件裂缝曲面的数学模型。

10.根据权利要求9所述的岩石试样裂缝曲面测定方法，其特征在于，在第一步依次插入检测针(1)的过程中，采用整排或整列插入；然后，成排或成列采集的点数据。