[实用新型]一种含水煤岩样实时加载装置

说明书

本实用新型公开了一种含水煤岩样实时加载装置，将煤岩体试样的加湿系统和加载系统集成在同一个密闭箱体内，包括加载箱和控制主机，装置加载箱内置煤岩样浸水系统及加载系统，且两系统均与控制主机相连，通过控制主机实时控制煤岩样浸水和加载过程。本实用新型解决了现有实验手段过程繁琐、准确率低的缺点，将煤岩样浸水和加载在同一密闭空间内完成，达到实时控制煤岩样含水率、准确有效获得实验数据的效果。

技术领域

本实用新型涉及一种含水煤岩样实时加载装置，属于加载实验装置领域。

背景技术

水岩(煤)相互作用，是目前工程岩石力学领域较为前沿与富有挑战性的研究课题之一。对于实验室研究含水煤岩样的力学性质与破坏性能，目前采用较多的是单轴压缩试验、三轴压缩实验等，在进行压缩试验前一般需要对煤岩样进行含水浸润，以使实验煤岩样含水率达到设定的目标含水率。但在对煤岩样浸润处理后，一般不能够立即开启压缩试验，两步骤间可能存在较长时间间隔，需要使用保鲜膜等对含水煤岩样进行包裹封闭处理。从环保角度看，这将产生大量白色垃圾，并且可能会造成实验煤岩样含水率误差较大，影响最终实验结果的准确性与科学性。此外，传统实验方法先对煤岩样先浸水，再实验，过程繁琐，且不能实时控制煤岩样的含水率，实验变量较少，获取数据不全面。

因此，有必要提出一种含水煤岩样实时加载装置，实时控制煤岩体的含水率，减少中间间隔时间，尽量确保实验准确率。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种含水煤岩样实时加载装置，解决现有实验手段过程繁琐、准确率低的缺点，使煤岩样浸水和加载在同一密闭空间内完成，达到实时控制煤岩样含水率、准确有效获得实验数据的效果。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：一种含水煤岩样实时加载装置，包括加载箱和控制主机，所述加载箱包括箱体，所述箱体内设置有煤岩样浸水系统和煤岩样加载系统，所述箱体顶部开设有泄压孔，

所述煤岩样浸水系统包括水箱、雾化装置、温湿度监测仪，所述水箱设置于所述箱体底部，所述雾化装置设置于所述水箱上方，所述水箱通过内置管路与所述雾化装置连接，所述雾化装置、温湿度监测仪分别与控制主机电连接，

所述煤岩样加载系统包括加载台、加载头、加载装置、第一电动伸缩杆、第二电动伸缩杆、重力传感器，所述第一电动伸缩杆和第二电动伸缩杆的一端固定连接在所述加载装置的下表面，所述第一电动伸缩杆和第二电动伸缩杆的另一端分别固定连接有第一垫板和第二垫板，所述加载装置水平设置于所述箱体内，所述加载头固定在所述加载装置下端中心位置，所述加载台设置于所述箱体底部，所述重力传感器设置于所述加载台上表面，所述重力传感器与所述加载头位于同一轴线上，所述加载装置、第一电动伸缩杆、第二电动伸缩杆、重力传感器分别与控制主机电连接。

进一步的，所述第一垫板、第二垫板的箱体接触面分别设置有橡胶垫。

进一步的，所述泄压孔设有配套密封盖。

进一步的，所述雾化装置采用超声波雾化器。

进一步的，所述重力传感器采用轮辐式称重传感器。

进一步的，所述温湿度监测仪、加载头、加载装置、第一电动伸缩杆、第二电动伸缩杆、重力传感器分别设有防腐蚀涂层。

进行浸水实验时，水箱内的水通过内置管路进入雾化装置，由雾化装置雾化成水蒸气进入到箱体内，温湿度监测仪对箱体内的温湿度进行监测，并将数据实时传输到控制主机，泄压孔可在实验过程中打开，保证箱体内的气压稳定。

单轴压缩实验开始时，控制主机发出加载指令，第一电动伸缩杆和第二电动伸缩杆同时降低，加载装置随电动伸缩杆向下运动，带动加载头与煤岩样接触，进行加载。