[发明专利]一种野外岩芯鉴别和测试智能设备及其使用方法在审
申请号: | 202210406293.8 | 申请日: | 2022-04-18 |
公开(公告)号: | CN114755106A | 公开(公告)日: | 2022-07-15 |
发明(设计)人: | 刘业献;乔伟;程香港;贺虎;宋士康;谢俊霞;张玲;张磊;闫明;孟祥胜;刘梦楠 | 申请(专利权)人: | 陕西正通煤业有限责任公司;中国矿业大学 |
主分类号: | G01N3/12 | 分类号: | G01N3/12;G01N3/06;G01N3/02;G01N21/84;G01N1/28;G01N1/08 |
代理公司: | 南京经纬专利商标代理有限公司 32200 | 代理人: | 余俊杰 |
地址: | 713600 陕*** | 国省代码: | 陕西;61 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 野外 鉴别 测试 智能 设备 及其 使用方法 | ||
1.一种野外岩芯鉴别和测试智能设备,其特征在于:包括智能设备本体(1),所述智能设备本体(1)设有智能切削装置、供储电装置、设备控制器(15)、岩芯岩性鉴定装置、岩芯物理力学测试装置;
所述智能切削装置安装在智能设备本体(1)内部,所述智能切削装置包括切芯装置(2)和钻芯装置(4),所述智能切削装置一侧安装有智能载物传输器;
所述供储电装置安装在智能设备本体(1)内部,所述供储电装置包括电池和充电口;
所述设备控制器(15)安装在智能设备本体(1)顶部外壁上,所述设备控制器(15)包括显示屏、输入装置、输出装置、智能芯片以及信号接收和发送器;
所述岩芯岩性鉴定装置安装在智能设备本体(1)内部,所述岩芯岩性鉴定装置包括智能扫描识别模块,所述智能扫描识别模块包括光感扫描装置(5)和矿物识别装置,所述光感扫描装置(5)下方设有岩芯放置辅助器(9);
所述岩芯物理力学测试装置安装在智能设备本体(1)内部,所述岩芯物理力学测试装置包括待测区(11)、自动变角载物台(12)、液压泵(13)和岩芯存储装置。
2.根据权利要求1所述的野外岩芯鉴别和测试智能设备,其特征在于,所述矿物识别装置包括目筛、智能伸缩目物镜(6)、载物台(7)和智能聚光装置(8)。
3.根据权利要求1所述的野外岩芯鉴别和测试智能设备,其特征在于,所述智能扫描识别模块电性连接有智能统计模块和智能处理模块。
4.根据权利要求1所述的野外岩芯鉴别和测试智能设备,其特征在于,所述智能设备本体(1)设有智能设备外壳,所述智能设备外壳为钢制。
5.根据权利要求1所述的野外岩芯鉴别和测试智能设备,其特征在于,所述智能设备本体(1)靠近所述智能切削装置一侧设有岩芯置物口(3),所述岩芯置物口(3)为可变口径置物口。
6.根据权利要求1所述的野外岩芯鉴别和测试智能设备,其特征在于,所述钻芯装置(4)为筒状。
7.根据权利要求1所述的野外岩芯鉴别和测试智能设备,其特征在于,所述钻芯装置(4)顶部安装有锯齿。
8.根据权利要求1所述的野外岩芯鉴别和测试智能设备,其特征在于,所述智能设备本体(1)设有平衡装置,所述平衡装置包括平衡脚(10)和平衡辅助器(14),所述平衡脚(10)设于智能设备本体(1)底部,所述平衡装置与设备控制器(15)电性连接。
9.根据权利要求1所述的野外岩芯鉴别和测试智能设备,其特征在于,所述设备控制器(15)与供储电装置、智能切削装置、智能载物传输器、智能扫描识别模块、岩芯物理力学测试装置电性连接。
10.权利要求1-9任一所述的野外岩芯鉴别和测试智能设备的使用方法,其特征在于,步骤如下:
S1、安装设备:在场地上安装好智能设备本体(1),通过设备控制器(15)操控平衡装置使智能设备本体(1)平衡,待智能设备本体(1)水平后,固定智能设备本体(1);
S2、设置参数:在设备控制器(15)上设置好工作参数,设备控制器(15)中的智能芯片将指令传输给各部分装置和模块;
S3、放置岩芯:将待鉴定测试的岩块放置在岩芯置物口(3)中;
S4、钻芯加工:钻芯装置(4)将岩块加工成岩芯,使其进一步符合测试和鉴定需求;
S5、切芯加工:钻芯加工完成后,智能芯片控制切芯装置(2)进行切芯,待岩芯切除后,获取待测岩芯;
S6、传输岩芯:智能载物传输器将待测岩芯传输到岩芯放置辅助器(9)上,此时光感扫描装置(5)开始工作;
S7、传输碎屑:智能载物传输器将切芯装置(2)切削的碎屑传输到矿物识别装置的载物台(7)上,进行矿物识别工作;
S8、统计计算:光感扫描装置(5)和矿物识别装置工作完成后,智能统计模块和智能处理模块进行统计计算,并将数据传输给智能芯片,岩芯鉴定的结果会显示在显示屏上;
S9、运输岩芯:智能载物传输器将待测岩芯运输到岩芯物理力学测试装置的待测区(11)并将待测岩芯竖向放置,此时岩芯物理力学测试装置开始工作;
S10、竖向加压测试:液压泵与竖向放置的待测岩芯接触后进行加压,逐渐加载,直至岩芯破裂;
S11、运输碎芯:岩芯破裂后,智能载物传输器将破碎的岩芯运输到岩芯存储装置上,岩芯存储装置进行打包存储;
S12、数据传输:第一块岩芯测试完成后,岩芯物理力学测试装置将数据传输给智能芯片,此时,岩芯自然单轴抗压强度Rc和相应的应力应变曲线显示在显示屏上;
S13、移动载物台:设备控制器(15)控制自动变角载物台(12)移动至待测区(11);
S14、水平加压测试:在智能切削装置中另一块待测岩芯加工完成后,智能载物传输器直接将另一块待测岩芯水平放置在自动变角载物台(12)上,设备控制器(15)控制液压泵(13)对岩芯加压测试;
S15、运输碎芯:智能载物传输器再次将破碎的岩芯运输到岩芯存储装置上,岩芯存储装置进行打包存储;
S16、数据传输:岩芯测试完成后,压力和位移等信息实时显示在显示屏中,岩芯压坏后,智能芯片自动存储数据;
S17、重复水平加压测试:设备控制器(15)控制自动变角载物台(12)进行变角,自动变角载物台(12)需要进行至少三次变角,每次自动变角载物台(12)变角完成后都需重复S14至S16操作;
S18、数据计算:同一种类的水平放置的岩芯变角测试至少三次后,智能芯片通过数据计算出岩芯的内聚力C和内摩擦角φ,此时,野外钻孔岩芯鉴别测试工作完成。
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