[发明专利]一种煤岩集中应力下微电流测试系统及方法

权利要求书

1.一种煤岩集中应力下微电流测试系统，其特征在于：包括电磁屏蔽系统、加载系统和微电流采集系统，所述的加载系统包括放置在电磁屏蔽室（1）内的微控伺服压机（4），设置在电磁屏蔽室（1）外的压机控制台，所述电流采集系统包括静电计（15）和采集线路，所述静电计置于电磁屏蔽室（1）外部，所述电磁屏蔽系统包括有信号转接板（2），信号转接板包括带钻孔木板（21）、铜网（22）和三同轴BNC转接头（23）；所述铜网（22）覆盖在带钻孔木板（21）两侧，三同轴BNC转接头（23）穿过铜网（22）固定在钻孔内，两面对称且与铜网之间保持密实，所述静电计（15）通过射频连接线（16）与电磁屏蔽室（1）上的信号转接板（2）相连；电信号数据传输线（17）一端与信号转接板（2）连接，另一端分别与第一铜电极片（11）和第二铜电极片（12）连接，所述电信号数据传输线（17）的正极与第一铜电极片（11）连接，负极与第二铜电极片（12）连接，屏蔽极空接；所述第二铜电极片（12）通过导线（18）与接地端口（19）连接，所述接地端口（19）接地；所述测试系统还包括滤波管（3）、微控伺服压机（4）、压机控制台（7）、绝缘垫片（8）、不锈钢垫块（13）、计算机（20）；所述微控伺服压机由穿过滤波管（3）的线缆（5）和油管（6）与电磁屏蔽室（1）外部的压机控制台（7）连接；所述压机控制台（7）用于控制微控伺服压机（4）以及对力学参数数据进行显示、存储和处理；所述计算机（20）与静电计（15）连接，用于对微电流数据的显示、储存和处理；所述微控伺服压机（4）和不锈钢垫块（13）用于对试样（10）施加集中载荷；所述第一铜电极片（11）和第二铜电极片（12）通过导电胶分别粘贴在试样（10）非受载端表面及不锈钢垫块（13）侧面，并用绝缘胶带进行固定；所述试样（10）置于平铺在压机工作台（9）上的绝缘垫片（8）之上，所述不锈钢垫块（13）放置在试样（10）受载端上方，并将另一绝缘垫片（8）放置在不锈钢垫块（13）之上。

2.一种煤岩集中应力下微电流测试系统的测试方法，使用权利要求1所述的煤岩集中应力下微电流测试系统，其特征在于，包括以下步骤：

首先将绝缘垫片（8）放置在压机工作台（9）上，煤岩试样（10）放置在绝缘垫片（8）上，调整试样（10）使其受载部分处于压机工作台（9）中心处；然后通过导电胶分别将第一铜电极片（11）和第二铜电极片（12）贴在试样（10）非受载一侧表面和不锈钢垫块（13）表面，并用绝缘胶带固定；将不锈钢垫块（13）放置在试样（10）受载部分上端，调整不锈钢垫块（13）使其中心与压机工作台（9）中心处于同一轴线，再将另一绝缘垫片（8）放置不锈钢垫块（13）上；

将电信号数据传输线（17）与信号转接板（2）上的三同轴BNC转接头（23）相连，然后将电信号数据传输线（17）的正极接入第一铜电极片（11）、负极接入第二铜电极片（12）、屏蔽层电极空接；

打开微控伺服压机（4）和静电计（15），然后调整微控伺服压机（4）使压头（14）与上部绝缘垫片（8）轻微接触，再以0.1 mm/min的速率将载荷调整至10 N，等待电流恢复平稳；

电流平稳后，根据试验方案对试样（10）进行加载，并同时采集电流，电流数据储存在计算机（20）中；

煤岩试样破碎后，关闭微控伺服压机（4）和静电计（15），取下试样上的第一铜电极片（11），移下不锈钢垫块（13）和绝缘垫片（8），清理试样（10）。