本發明專利技術涉及配套于X-光機掃描的連續加載巖石力學裝置，增強影像系統包括恒壓注射器、毛細管及造影劑，連續控制加載系統包括實驗加載平臺、分離式液壓千斤頂、液壓控制加載油泵、輪輻壓力傳感器、數碼顯示表及計算機，實驗加載平臺由頂座、底座、載盤及應力均布砣通過柱桿連接而成，分離式液壓千斤頂與液壓控制加載油泵之間通過油管連接，油管設有流量計；毛細管分別與恒壓注射器及實驗加載平臺相連，造影劑通過恒壓注射器和毛細管注入實驗加載平臺內的試件樣品內；輪輻壓力傳感器通過電導線與數碼顯示表連接，數碼顯示表與計算機電連接。本發明專利技術方便數據的導出和分析，體積小且便于移動，可獲得高清晰的DR/CR影像掃描圖片和便于定量化分析。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及礦業工程
，具體涉及配套于X-光機掃描的連續加載巖石力學裝置。
技術介紹
礦山巖體損傷特性研究是當前巖石力學領域中廣泛關注的前沿課題之一。而關于礦山煤(巖)體細觀損傷力學的研究是從采集煤(巖)樣內的微裂紋、空洞等觀尺度上研究各類損傷的形態，分布及其演化特征。近些年來隨著X-光機設備研發技術的發展，這一設備不斷被應用于各工程領域內的損傷測試。尤其是CT掃描成像技術的應用，國內外相關研究者將這一技術手段應用于巖石、混凝土及凍土等工程領域。現有的連續加載巖石力學試驗裝置為一整套獨立的力學測試系統，采用伺服電機和油泵控制加載方式，體積龐大且不方便移動。除此之外，X-射線掃描條件下巖石加載試驗裝置均基于CT斷層掃描設備平臺研發，其加載能力較小(最大軸向加載力400KN)；國內外相關研究成果中未提及試驗裝置加載方式和測試條件，絕大多數裝置研發僅是實驗室條件下純粹的力學試驗或CT掃描巖樣試件，而液壓控制連續高壓力加載并配套X-光機掃描巖樣試件的實現成為技術難題。
技術實現思路
本專利技術所要解決的技術問題是提供一種配套于X-光機掃描的連續加載巖石力學裝置，已解決上述背景材料中存在的不足。為解決上述技術問題，本專利技術提供以下技術方案：配套于X-光機掃描的連續加載巖石力學裝置，包括增強影像系統和連續控制加載系統，所述增強影像系統包括恒壓注射器、毛細管及造影劑，所述連續控制加載系統<br>包括實驗加載平臺、分離式液壓千斤頂、液壓控制加載油泵、輪輻壓力傳感器、數碼顯示表及計算機，所述實驗加載平臺由頂座、底座、載盤及應力均布砣通過柱桿連接而成，所述分離式液壓千斤頂設置在實驗加載平臺內，所述分離式液壓千斤頂與液壓控制加載油泵之間通過油管連接，所述油管設有流量計；所述毛細管分別與恒壓注射器及實驗加載平臺相連，所述恒壓注射器設置在實驗加載平臺的上部，所述造影劑通過恒壓注射器和毛細管注入實驗加載平臺內的試件樣品內；所述輪輻壓力傳感器通過電導線與數碼顯示表連接，數碼顯示表與計算機電連接。作為本專利技術進一步的方案：所述液壓控制加載油泵優選型號為ZHH-700B-2的液壓泵。作為本專利技術進一步的方案：所述載盤平行設置在底座的正上方，頂座平行設置在載盤的正上方，所述載盤通過橡膠圈可以在柱桿上進行上下滑動，頂座、底座和載盤的形狀和大小均相同，所述實驗加載平臺的整體外觀尺寸為314mm*160mm*455mm。作為本專利技術進一步的方案：所述數碼顯示表優選型號為MCK-Z-I的數顯表。作為本專利技術進一步的方案：所述述應力均布砣設置在載盤底部的中間位置，所述底座的中部設有尺寸為112mm*104mm*5mm的開槽，分離式液壓千斤頂的下部至于所述開槽內，且分離式液壓千斤頂的頂部與所述應力均布砣的底部相接觸。作為本專利技術進一步的方案：所述載盤上表面的中部開有一個用于對巖石樣品底端進行固定的第二樣槽，該第二樣槽的槽深為3mm，直徑為50mm。作為本專利技術進一步的方案：所述頂座的中部開有一個直徑為5mm的樣孔，所述毛細管的出口端伸入樣孔內，頂座下表面的中部設有直徑為50mm、槽深為15mm第一樣槽，所述輪輻壓力傳感器的頂端伸入第一樣槽內，且輪輻壓力傳感器與頂座連為一體，頂座的下表面上還開有一個用于放置輪輻壓力傳感器外接線的線槽，線槽的寬度為6mm。作為本專利技術進一步的方案：所述分離式液壓千斤頂優選型號為RSC-101的千斤頂，所述輪輻壓力傳感器優選型號為JHBU的傳感器。作為本專利技術進一步的方案：所述應力均布砣為倒立的圓臺狀結構，應力均布砣的上底直徑為50mm，下底直徑為34mm，高度為34mm，所述應力均布砣的底部還設有一個直徑為30mm的圓槽，圓槽的槽深為5mm。作為本專利技術進一步的方案：所述毛細管優選直徑為3mm的銅管，所述造影劑優選泛影葡胺C18H26I3N3O9,其容量為10ml/支，顏色為無色至淡黃色的澄明液體。本專利技術與現有技術相比具有的有益效果是：本專利技術是針對型號為ANGELL-DR-A-H?X-光機掃描系統研制出的實驗裝置，其中，利用小體積液壓泵組合高壓力千斤頂和輪輻壓力傳感器再配備顯示儀表解決了巖石試件加載能力和壓力監測問題，液壓控制加載油泵控制千斤頂的最大承載能力為50T，控制加載速度最小為1mm/min，輪輻壓力傳感器監測最大誤差為0.2％，數碼顯示表、液壓泵流量大小控制均與計算機安裝的上位軟件相接，方便數據的導出和分析；其中，設計尺寸規格為314mm*160mm*455mm，材料選用原鋼材，加載鋼板厚度為300mm，具有體積小且便于移動的特點，較經濟性地解決了X-光機條件下煤(巖)樣試件的加載問題；其中，利用造影技術設計和安裝增強硬像功能的造影系統，實現對煤(巖)樣試件內部裂隙追蹤，能獲得清晰定量化分析影像。本專利技術設計新穎，構造合理，操作靈活簡易，具有很強的實用價值。附圖說明圖1為本專利技術的整體結構示意圖；圖2為本專利技術中頂座底部的結構圖；圖3為本專利技術中載盤的結構圖；圖4為本專利技術中底座的結構圖；圖5為本專利技術中應力均布砣的結構圖。圖中標號為：1-恒壓注射器，2-毛細管，3-頂座，301-第一樣槽，302-線槽，4-輪輻壓力傳感器，5-載盤，501-第二樣槽，6-應力均布砣，601-圓槽，7-分離式液壓千斤頂，8-底座，801-開槽，9-柱桿，10-流量計，11-油管，12-液壓控制加載油泵，13-數碼顯示表，14-計算機。具體實施方式為了使本專利技術的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本專利技術進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本專利技術，并不用于限定本專利技術。參照圖1-圖5可知，配套于X-光機掃描的連續加載巖石力學裝置，包括增強影像系統和連續控制加載系統，所述增強影像系統包括恒壓注射器1、毛細管2及造影劑(圖中未示出)，所述連續控制加載系統包括實驗加載平臺、分離式液壓千斤頂7、液壓控制加載油泵12、輪輻壓力傳感器4、數碼顯示表13及計算機14，所述實驗加載平臺由頂座3、底座8、載盤5及應力均布砣6通過柱桿9連接而成，所述分離式液壓千斤頂7設置在實驗加載平臺內，所述分離式液壓千斤頂7與液壓控制加載油泵12之間通過油管11連接，所述油管11設有流量計10；所述分離式液壓千斤7頂優選型號為RSC-101的千斤頂，所述液壓控制加載油泵12優選型號為ZHH-70本文檔來自技高網...
【技術保護點】
配套于X?光機掃描的連續加載巖石力學裝置，其特征在于：包括增強影像系統和連續控制加載系統，所述增強影像系統包括恒壓注射器、毛細管及造影劑，所述連續控制加載系統包括實驗加載平臺、分離式液壓千斤頂、液壓控制加載油泵、輪輻壓力傳感器、數碼顯示表及計算機，所述實驗加載平臺由頂座、底座、載盤及應力均布砣通過柱桿連接而成，所述分離式液壓千斤頂設置在實驗加載平臺內，所述分離式液壓千斤頂與液壓控制加載油泵之間通過油管連接，所述油管設有流量計；所述毛細管分別與恒壓注射器及實驗加載平臺相連，所述恒壓注射器設置在實驗加載平臺的上部，所述造影劑通過恒壓注射器和毛細管注入實驗加載平臺內的試件樣品內；所述輪輻壓力傳感器通過電導線與數碼顯示表連接，數碼顯示表與計算機電連接。
【技術特征摘要】
1.配套于X-光機掃描的連續加載巖石力學裝置，其特征在于：包括增
強影像系統和連續控制加載系統，所述增強影像系統包括恒壓注射器、毛
細管及造影劑，所述連續控制加載系統包括實驗加載平臺、分離式液壓千
斤頂、液壓控制加載油泵、輪輻壓力傳感器、數碼顯示表及計算機，所述
實驗加載平臺由頂座、底座、載盤及應力均布砣通過柱桿連接而成，所述
分離式液壓千斤頂設置在實驗加載平臺內，所述分離式液壓千斤頂與液壓
控制加載油泵之間通過油管連接，所述油管設有流量計；所述毛細管分別
與恒壓注射器及實驗加載平臺相連，所述恒壓注射器設置在實驗加載平臺
的上部，所述造影劑通過恒壓注射器和毛細管注入實驗加載平臺內的試件
樣品內；所述輪輻壓力傳感器通過電導線與數碼顯示表連接，數碼顯示表
與計算機電連接。
2.根據權利要求1所述的配套于X-光機掃描的連續加載巖石力學裝置，
其特征在于：所述液壓控制加載油泵優選型號為ZHH-700B-2的液壓泵。
3.根據權利要求1所述的配套于X-光機掃描的連續加載巖石力學裝置，
其特征在于：所述載盤平行設置在底座的正上方，頂座平行設置在載盤的
正上方，所述載盤通過橡膠圈可以在柱桿上進行上下滑動，頂座、底座和
載盤的形狀和大小均相同，所述實驗加載平臺的整體外觀尺寸為
314mm*160mm*455mm。
4.根據權利要求1所述的配套于X-光機掃描的連續加載巖石力學裝置，
其特征在于：所述數碼顯示表優選型號為MCK-Z-I的數顯表。
5.根據權利要求1所述的配套于X-光機掃描的連續加載巖石力學裝置，
其特征在于：所述述應力均布砣設置在載盤底部的中間位置，所述底座的
【專利技術屬性】
技術研發人員：孫歡，來興平，單鵬飛，毋凡，
申請(專利權)人：西安科技大學，
類型：發明
國別省市：陜西;61
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