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原文传递岩石力学实验温湿度及酸性环境控制模拟装置及模拟方法

专利名称：	岩石力学实验温湿度及酸性环境控制模拟装置及模拟方法
摘要：	本发明公开了一种岩石力学实验温湿度及酸性环境控制模拟装置及模拟方法，装置包括箱体、岩石试样支撑底座、加湿加酸系统、实时环境监测控制器及电脑，所述的箱体两端开口，上端开口处设有顶盖，顶盖中心处设有通孔，通孔处设有盖板，下端开口处设有底座；箱体内设有与实时环境监测控制器连接的温湿度传感器、加热系统和Ph传感器；箱体通过酸湿性气体风道与加湿加酸系统连接，酸湿性气体风道上设有风扇；加湿加酸系统与实时环境监测控制器连接；实时环境监测控制器与电脑连接。本发明对岩石力学实验加载过程所涉及的酸度、温度和湿度参数进行准确控制，提高所测岩石力学性质的可靠性和真实性，使实验结果更加接近于现场实际。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	湖南;43
申请人：	湖南科技大学
发明人：	陈伟;万文;谢森林
专利状态：	有效
申请日期：	2019-06-27T00:00:00+0800
发布日期：	2019-08-30T00:00:00+0800
申请号：	CN201910565170.7
公开号：	CN110186763A
代理机构：	湘潭市汇智专利事务所(普通合伙)
代理人：	乌景瑞
分类号：	G01N3/08(2006.01);G;G01;G01N;G01N3
申请人地址：	411201 湖南省湘潭市雨湖区桃源路
主权项：	1.一种岩石力学实验温湿度及酸性环境控制模拟装置，其特征是：包括箱体、岩石试样支撑底座、加湿加酸系统、Ph传感器、温湿度传感器、风扇、酸性加热气体传输风道、实时环境监测控制器及电脑，所述的箱体两端开口，上端开口处设有顶盖，下端开口处设有底座；箱体内设有温湿度传感器、加热系统和Ph传感器，温湿度传感器、加热系统和Ph传感器与实时环境监测控制器连接；所述的箱体侧壁上设有湿气进入孔，湿气进入孔通过酸湿性气体风道与加湿加酸系统连接，酸湿性气体风道上设有风扇；加湿加酸系统能够产生含酸湿气，加湿加酸系统与实时环境监测控制器连接；实时环境监测控制器与电脑连接。 2.根据权利要求1所述的岩石力学实验温湿度及酸性环境控制模拟装置，其特征是：所述的箱体的侧壁上设有水平仪；箱体的内侧均匀敷设有一层隔热层；所述的顶盖包括多个套环及一个锥形堵塞，多个套环及一个锥形堵塞套接成一个圆形板状顶盖；所述的套环内孔和外侧面均为锥形，内孔和外侧面所呈锥形上大下小；相邻的两套环中内侧套环的外侧面与外侧套环的内孔配合；锥形堵塞上大下小，锥形堵塞与相邻的套环的内孔配合。 3.根据权利要求1所述的岩石力学实验温湿度及酸性环境控制模拟装置，其特征是：所述的加热系统采用的是电加热丝，所述的电加热丝呈螺旋线形状设置在箱体的内侧壁上，电加热丝与实时环境监测控制器连接。 4.根据权利要求1所述的岩石力学实验温湿度及酸性环境控制模拟装置，其特征是：所述的加湿加酸系统包括加热水箱、液位控制池及酸液配液池；加热水箱与液位控制池连接，加热水箱中的加热电丝，加热电丝与实时环境监测控制器连接；所述的酸液配液池与液位控制池连接；液位控制池内设有浮球止水阀，能够利用浮球止水阀自动保持液位恒定；加热水箱与酸湿性气体风道连接。 5.根据权利要求1所述的岩石力学实验温湿度及酸性环境控制模拟装置，其特征是：酸湿性气体风道采用PVC材料制成。 6.根据权利要求1所述的岩石力学实验温湿度及酸性环境控制模拟装置，其特征是：所述的箱体为圆筒形，其直径×高度为φ300mm×300mm，箱体的壁厚3mm，箱体采用铜制作而成；所述的底座为铜制底座，底座由两个直径不等、同轴设置的圆柱体组成，上圆柱体的直径×高度为φ295mm×15mm，下圆柱体的直径×高度为φ310mm×15mm，底座与岩石试样连接处设有密封圈。 7.根据权利要求1所述的岩石力学实验温湿度及酸性环境控制模拟装置，其特征是：所述箱体上部的侧壁上设有一个的窗口，窗口的上沿与挡板采用合页连接，挡板落下时能贴合箱体的外侧壁；加热水箱侧壁外设有加热水箱进风口。 8.一种利用权利要求1-7中任一权利要求所述岩石力学实验温湿度及酸性环境控制模拟装置的岩石力学实验温湿度及酸性环境控制模拟方法，包括以下步骤： 1）准备试验所需的岩石试件，在试件上粘贴试验参数测量部件； 2）将步骤1）备好的标准岩石试件放入箱体内，放到底座上并连接处用密封圈进行密封，岩石试件顶部通过顶盖固定,使得顶盖、岩石试件、箱体与底座形成一个整体； 3）将步骤2）得到的顶盖、岩石试件、箱体与底座形成的整体结构安装于常规岩石力学剪切流变仪上，底座安置在试验机下承压板上，顶盖安置于实验机上承压板正下方，取出顶盖中心处的盖板； 4）将岩石力学剪切流变仪上承压板以控制位移的方式放下，直至完全贴合岩石试件； 5）将箱体通过酸湿性气体风道与加湿加酸系统连接，将Ph传感器、温湿度传感器、加热系统、加湿加酸系统与实时环境监测控制器连接，将实时环境监测控制器与电脑连接； 6）开始岩石力学实验，首先开启实时环境监测控制器，并在电脑设定一预设温度，待箱体内加热系统调节温度达到预设温度后，在电脑设定实验所需Ph值和湿度，开启加湿加酸系统进行调节，使得箱体内始终保持一恒温恒湿且Ph值恒定的状态；利用实时环境监测控制器对箱体内的Ph值和温湿度进行实时监控，随时调节箱体内的Ph值和温湿度； 7）实验结束后，将岩石力学剪切流变仪上承压板以控制位移方式上拉，关闭实时环境监测控制器、加热系统和加湿加酸系统，待箱体内待温度冷却至常温后，将箱体向上提出，取出底座上的岩石试件。 9.根据权利要求8所述的岩石力学实验温湿度及酸性环境控制模拟方法，步骤1）中，试验参数测量部件采用的是应变片。 10.根据权利要求8所述的岩石力学实验温湿度及酸性环境控制模拟方法，步骤2）中，在岩石试件与底座和顶盖的接触面上涂抹润滑剂，并铺设保鲜膜。
所属类别：	发明专利