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原文传递一种型盐试样的加工装置及型盐试样的制作方法

专利名称：	一种型盐试样的加工装置及型盐试样的制作方法
摘要：	本发明公开了一种型盐试样的加工装置及型盐试样的制作方法，包括下部嵌设于底座内的试样桶、于底座上安装有支撑架、及安装于支撑架上其输出端可沿竖直方向由试样桶的上方伸入试样桶并对岩样进行应力加载的加载机构，于所述试样桶的底部固定安装有第一横波接收器和第一纵波接收器，于所述加载机构的输出端上安装有与第一横波接收器和第一纵波接收器相对应的第一横波发射器和第一纵波发射器，于所述试样桶的中部的周向侧壁上设置有相对的第二纵波发射器、第二纵波接收器和相对的第二横波发射器、第二横波接收器及一温度传感器。本发明具有可为盐矿物理力学特性及溶解特性的分析提供载体的特点，适用于地下盐矿物理力学性能及溶解规律分析技术领域。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	河北;13
申请人：	石家庄铁道大学
发明人：	李浩然;李德康;欧阳作林;杨起帆;岳志国;施锡林;赵维刚
专利状态：	有效
申请日期：	2019-04-24T00:00:00+0800
发布日期：	2019-07-09T00:00:00+0800
申请号：	CN201910333166.8
公开号：	CN109991061A
代理机构：	石家庄轻拓知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：	侯迎新
分类号：	G01N1/28(2006.01);G;G01;G01N;G01N1
申请人地址：	050043 河北省石家庄市北二环东路17号
主权项：	1.一种型盐试样的加工装置，其特征在于：包括下部嵌设于底座内且内部填充有岩样的试样桶、于底座上安装有支撑架、及安装于支撑架上其输出端可沿竖直方向由试样桶的上方伸入试样桶并对岩样进行应力加载的加载机构，所述试样桶包括具有实心刚体底壁且周向侧壁内盘绕有电热丝的圆筒，所述电热丝沿圆筒的轴线由圆筒的底端延伸至顶端，于所述试样桶的底部固定安装有第一横波接收器和第一纵波接收器，于所述加载机构的输出端上安装有与第一横波接收器和第一纵波接收器相对应的第一横波发射器和第一纵波发射器，于所述试样桶的中部的周向侧壁上设置有相对的第二纵波发射器、第二纵波接收器和相对的第二横波发射器、第二横波接收器及一温度传感器。 2.根据权利要求1所述的一种型盐试样的加工装置，其特征在于：所述加载机构包括竖直固定于所述支撑架上的伺服液压油缸。 3.根据权利要求2所述的一种型盐试样的加工装置，其特征在于：于所述伺服液压油缸的输出端可拆卸连接有一压盘，所述压盘与试样桶内壁的半径相等，所述压盘靠近所述试样桶的一端端面为平面，且所述第一横波发射器和第一纵波发射器安装于所述压盘上。 4.根据权利要求3所述的一种型盐试样的加工装置，其特征在于：于所述压盘远离所述试样桶的一端端面的中心处固连有一螺纹杆，所述螺纹杆与所述伺服液压油缸的输出端同轴螺纹连接。 5.根据权利要求1所述的一种型盐试样的加工装置，其特征在于：所述支撑架包括若干个间隔竖置于所述底座上的承载柱，于所述若干个承载柱远离所述底座的一端固连有一安装板，所述加载机构安装于所述安装板的下端面上。 6.根据权利要求1所述的一种型盐试样的加工装置，其特征在于：于所述底座上开有两个分别由底座外延伸至所述第一横波接收器或第一纵波接收器位置处的信号输出通道，连接所述第一横波接收器或第一纵波接收器的导线分别由相对应的信号输出通道伸出并与连接插口连接。 7.一种型盐试样的制作方法，其特征在于，具体步骤如下： S1、将试样桶的下部装配于底座内，将第一横波接收器、第一纵波接收器、第一横波发射器、第一纵波发射器、第二纵波发射器、第二纵波接收器、第二横波发射器及第二横波接收器分别通过导线与声波控制系统相连，将温度传感器和电热丝通过导线与温度控制系统相连；将伺服液压油缸与伺服控制系统相连；将伺服控制系统、声波控制系统、温度控制系统与电源相接； S2、依照型盐材料配比方案在试样桶内放置盐粉和其他介质； S3、启动伺服控制系统，伺服液压油缸输出端带动压盘向下运动，压盘施加压力并作用于试样桶内部的盐粉之上；同时监测伺服液压油缸输出端的应力大小，当输出端应力达到试验预设值P时，停止加载并保持应力恒定；启动温度控制系统，则电热丝对试样桶进行加温，当试样桶温度达到试验预设值K时，停止加温并保持温度恒定；此时试样桶内部盐粉在高温高压环境作用下变成致密结构，在整个试验过程中，检测并记录作用在岩样的轴向压应力P、轴向位移S和环境温度信息K； S4、通过测定型盐试样的超声波波速V，并与真实岩体的超声波波速v进行对比分析，检验、修正所制作的型盐试样是否达标； S5、试验结束后，利用伺服控制系统使伺服液压油缸的输出端带动压盘抬起；将第一横波接收器、第一纵波接收器、第一横波发射器、第一纵波发射器、第二纵波发射器、第二纵波接收器、第二横波发射器、第二横波接收器及温度传感器的导线断开连接，并整理规范；关闭伺服控制系统、声波控制系统和温度控制系统；将试样桶从底座中取出，各部分回收并放置到指定位置，等待下一次使用； S6、将型盐试样从试样桶中取出； S7、读取并分析试验过程中采集记录的轴向压应力P、轴向位移S、温度K和声波波速，并将数据导出保存；通过分析处理数据，确定合适的加载力P、环境温度K、加载时间T。 8.根据权利要求7所述的一种型盐试样的制作方法，其特征在于：于步骤S1后并于步骤S2之前，先将各部件连接电源，测试各种信号是否正常，待各种信号均正常后，投入使用。 9.根据权利要求7所述的一种型盐试样的制作方法，其特征在于，所述步骤S4的检验、修正所制作的型盐试样是否达标的方法如下：启动声波控制系统，位于压盘上的第一横波发射器和第一纵波发射器在竖直方向上发射横波和纵波信号，位于试样桶底部的第一横波接收器和第一纵波接收器接收到由第一横波发射器和第一纵波发射器发出的横波和纵波信号，通过该横波和纵波信号的传播距离和传播时间差，可得所制作型盐试样在竖直方向上的横波波速V1和纵波波速V2；位于试样桶侧壁的第二横波发射器和第二纵波发射器在水平方向上发射横波信号，位于试样桶侧壁的第二横波接收器和第二纵波接收器分别接收到由第二横波发射器和第二纵波发射器所发射的横波和纵波信号，通过横波和纵波信号的传播距离和传播时间差，可得所制作型盐试样在水平方向上的横波波速V3和纵波波速V4；对比型盐试样与真实岩体的超声波波速，若二者波速值一致，则所制作的型盐试样符合要求；若二者波速值相差较大，则需要重新调整试验材料配比方案、承载压力P、环境温度K、加载时间T等参数，重新开始试验，直到所制作的型盐试样的超声波波速信息符合要求，结束试验。
所属类别：	发明专利