[发明专利]一种智能化矿物实验装置及方法

说明书

本发明公开了一种智能化矿物实验装置及方法，包括实验台以及设置在所述实验台上的试验组件，所述试验组件包括驱动机构，所述驱动机构包括第一位移机构、第二位移机构与第三位移机构，所述第一位移机构包括第一支撑架与第二支撑架，所述第一支撑架与第二支撑架对称安装在所述实验台上，所述第一支撑架上设置有第一电机，所述第一电机的输出端配合连接有第一螺纹丝杆，所述第一螺纹丝杆上配合连接有第一滑动块，采用压痕实验研究砂岩的流变特性，不仅能在矿物尺度揭示砂岩的流变机制，而且，尺度升级方法的提出在降低难取芯岩样实验成本、缩短流变实验时间和提高数据可靠性等方面具有重要意义。

技术领域

本发明涉及矿物实验设备领域，特别是一种智能化矿物实验装置及方法。

背景技术

岩石流变特性研究对于地下工程的施工期稳定、围岩变形及支护设计等具有重要意义。近年来，随着地下岩石工程的深度越来越大，岩石流变力学研究的重要性更加凸显。众所周知，岩石流变是指岩石矿物组构(骨架)随时间增长而不断调整重组，导致其应力、应变状态亦随时间而持续地增长变化。因此，常规的单轴、三轴压缩流变实验、单轴拉伸蠕变实验和剪切蠕变实验以宏观岩样为研究对象，将岩石的流变变形和破坏归因于矿物组构之间的滑移、错位，属于宏观蠕变特性研究的范畴。但是，岩石是由不同矿物构成的非均质集合体，其流变特性必然与矿物组分的流变特性密切相关。受实验设备的限制，缺少有效的岩石细观流变特性的研究手段，不利于流变变形原因的分析和机制的探寻；同时，传统流变实验普遍存在实验时间长，实验装置实验精度低等问题。

发明内容

本发明克服了现有技术的不足，提供了一种智能化矿物实验装置及方法。

为达到上述目的本发明采用的技术方案为：

本发明第一方面提供一种智能化矿物实验装置，包括实验台以及设置在所述实验台上的试验组件；

所述试验组件包括驱动机构，所述驱动机构包括第一位移机构、第二位移机构与第三位移机构，所述第一位移机构包括第一支撑架与第二支撑架，所述第一支撑架与第二支撑架对称安装在所述实验台上，所述第一支撑架上设置有第一电机，所述第一电机的输出端配合连接有第一螺纹丝杆，所述第一螺纹丝杆上配合连接有第一滑动块，所述第二支撑架上设置有第二电机，所述第二电机的输出端配合连接有第二螺纹丝杆，所述第二螺纹丝杆上配合连接有第二滑动块；

所述第二位移机构包括第三支撑架，所述第三支撑架的两端分别架设在所述第一滑动块与第二滑动块上，所述第三支撑架上设置有第三电机，所述第三电机的输出端配合连接有第三螺纹丝杆，所述第三螺纹丝杆上配合连接有第三滑动块；所述第三位移机构包括第四支撑架，所述第四支撑架固定安装在所述第三滑动块上，所述第四支撑架上设置有第四电机，所述第四电机的输出端配合连接有第四螺纹丝杆，所述第四螺纹丝杆上配合连接有第四滑动块。

进一步的，本发明的一个较佳实施例中，所述第四滑动块上设置有旋转台，所述旋转台上配合连接有旋转轴，所述旋转轴的末端配合连接有安装座，所述安装座的底部开设有若干个空腔。

进一步的，本发明的一个较佳实施例中，若干个所述空腔内均设置有伸缩机构，所述伸缩机构配合连接有压头，所述伸缩机构用于沿所述空腔推出或收回所述压头，所述伸缩机构包括动力气缸，所述动力气缸配合连接有推杆，所述推杆与所述压头固定连接。

进一步的，本发明的一个较佳实施例中，所述推杆上设置有第一传感器，所述第一传感器用于检测所述压头的位置与位移量，所述压头上设置有第二传感器，所述第二传感器与所述动力气缸通信连接，所述第二传感器用于检测所述压头的压力信息。

进一步的，本发明的一个较佳实施例中，所述第四滑动块上设置有超声波检测仪，所述超声波检测仪用于检测待测工件矿物成分信息以及所述矿物成分对应的位置信息。

进一步的，本发明的一个较佳实施例中，所述试验台上设置有底板，所述底板上阵列设置有若干个夹紧机构，所述夹紧机构用于夹紧待测工件。