《现场伺服控制岩体流变试验仪.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《现场伺服控制岩体流变试验仪.pdf（5页完整版）》请在专利查询网上搜索。
1、(10)申请公布号 CN 103335900 A (43)申请公布日 2013.10.02 CN 103335900 A *CN103335900A* (21)申请号 201310311266.3 (22)申请日 2013.07.22 G01N 3/28(2006.01) (71)申请人 长江水利委员会长江科学院 地址 430010 湖北省武汉市后九万方黄浦大 街 23 号 (72)发明人 周火明 郝庆泽 钟作武 熊诗湖 张宜虎 李会中 黄正加 叶圣生 罗小杰 邓争荣 杨宜 韩军 张正清 周密 (54) 发明名称 现场伺服控制岩体流变试验仪 (57) 摘要 本发明公开了一种现场伺服控制岩体流变。
2、试 验仪， 包括岩体试件、 液压千斤顶、 压力传感器、 位 移传感器， 其特征在于 ： 现场伺服控制岩体流变 试验仪由载荷系统和测量系统组成 ： 其中， 载荷 系统为气泵接入气液泵， 气液泵接入压力传感器、 控制阀， 并与液压千斤顶相连 ； 其中， 测量系统为 岩体试件上设置有液压千斤顶， 位移传感器安置 在岩体试件表面 ； 所述压力传感器、 位移传感器 分别接入计算机采集控制仪相连， 自动采集系统 自动采集位移、 压力数据。伺服控制岩体流变试 验仪采用气液泵提供长期恒压荷载， 可根据现场 试验需要， 选用加载设备， 并且不受潮湿环境的影 响， 解决了现场试验装置在稳压性能、 可靠性、 通 用。
3、性方面问题。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 2 页 附图 1 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书2页 附图1页 (10)申请公布号 CN 103335900 A CN 103335900 A *CN103335900A* 1/1 页 2 1. 一种现场伺服控制岩体流变试验仪， 包括岩体试件 (9)、 液压千斤顶 (6)、 压力传感 器 (4)、 位移传感器 (7)， 其特征在于 ： 现场伺服控制岩体流变试验仪由载荷系统和测量系 统组成 ： 其中， 载荷系统为气泵 (1) 接入气液泵 (2)， 气液泵 (2) 接入压力传感。
4、器 (4)、 控制阀 (5)， 并与液压千斤顶 (6) 相连 ； 其中， 测量系统为岩体试件 (9) 上设置有液压千斤顶 (6)， 位移传感器 (7) 安置在岩体 试件 (9) 表面 ； 所述压力传感器 (4)、 位移传感器 (7) 分别接入计算机采集控制仪 (8) 相连。 2. 根据权利要求 1 所述的一种现场伺服控制岩体流变试验仪， 其特征在于 ： 所述气液 泵 (2) 接有调压阀 (3)。 权 利 要 求 书 CN 103335900 A 2 1/2 页 3 现场伺服控制岩体流变试验仪 技术领域 0001 本发明属于岩体力学试验技术领域， 涉及适用于现场岩体载荷流变试验、 剪切流 变试验。
5、及三轴流变试验装置， 具体地说涉及一种现场伺服控制岩体流变试验仪。 背景技术 0002 目前室内岩石流变试验的恒载方式加载设备出力一般较小， 试件小， 应变小， 测试 时间长， 因此对试件、 试验设备和试验环境都有一定要求， 试件加工精度高， 试验环境温度 和温度可以准确控制， 荷载稳定性好， 测试应力和变形稳定性强。 0003 现场岩体流变试验与室内岩石流变试验相比， 具有以下特点 ： 1) 试件尺寸大， 因 而加载设备出力大 ； 2)试验环境潮湿 ； 3)试验场所不固定。 因此， 室内岩石流变试验的恒载 方式应用于现场岩体流变试验时， 存在不足之处 ： 滚珠丝杆、 砝码配重稳压方式出力偏小。
6、 ； 电机伺服、 数字伺服稳压方式易受潮湿环境影响， 可靠性差 ； 一个岩体工程， 往往需要进行 不同类型的现场流变试验， 而现有试验仪器通用性差。储能器、 水压稳压方式亦有不足 ： 储 能器通过在较大的容器内储存有压气体或液体， 补充压力损失， 当试件变形较大时， 其压力 补偿能力不能满足要求 ； 水压稳压方式设备笨重、 液压系统复杂， 可操作性、 可靠性均较差。 发明内容 0004 本发明的目的是为了克服现有技术的缺陷， 提供一种现场伺服控制岩体流变试验 仪， 采用气液泵提供长期恒压荷载， 可根据现场试验需要， 选用不同数量、 不同类型的加载 设备， 并且不受潮湿环境的影响 ； 采用计算机。
7、自动采集系统自动采集位移、 压力数据， 解决 了现有试验装置在稳压性能、 可靠性、 通用性方面问题。 0005 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是 ： 一种现场伺服控制岩体流变试验 仪， 包括岩体试件、 液压千斤顶、 压力传感器、 位移传感器， 其特征在于 ： 现场伺服控制岩体 流变试验仪由载荷系统和测量系统组成 ： 0006 其中， 载荷系统为气泵接入气液泵， 气液泵接入压力传感器、 控制阀， 并与液压千 斤顶相连 ； 0007 其中， 测量系统为岩体试件上设置有液压千斤顶， 位移传感器安置在岩体试件表 面 ； 0008 所述压力传感器、 位移传感器分别接入计算机采集控制仪相连。 000。
8、9 上述技术方案中， 它还包括所述气液泵接有调压阀。 0010 本发明的有益效果是 ： 0011 1、 载荷系统主要构件为气泵、 气液泵、 液压千斤顶采用机械控制， 气泵提供有压气 源， 气液泵与千斤顶连接， 提供试验荷载， 适用于洞室内的潮湿环境。 0012 2、 载荷系统通用性好， 可根据需要， 连接不同类型、 不同数量的加载设备， 可提供 高试验荷载、 可同时进行多点岩体载荷蠕变试验。 0013 3、 测量系统主要构件为位移传感器、 压力传感器、 计算机采集控制仪， 位移传感器 说 明 书 CN 103335900 A 3 2/2 页 4 安装于试件的位移测点， 测量试件的位移测点处的位。
9、移， 压力传感器与气液泵和液压千斤 顶连接， 测量载荷系统的液压。 计算机采集控制仪分别与位移传感器、 压力传感器连接， 记 录试件的位移、 试验压力， 并形成图表。 0014 4、 各构件体积小、 重量轻， 载荷系统各构件采用标准液压管或气管连接， 测量系统 各构件采用标准数据线连接， 流变试验仪拆卸、 安装、 搬运、 布置方便， 适用于现场试验环 境。 附图说明 0015 图 1 为现场伺服控制岩体流变试验仪结构示意图。 0016 1- 气泵 ； 2- 气液泵 ； 3- 调压阀 ； 4- 压力传感器 ； 5- 控制阀 ； 6- 液压千斤顶 ； 7- 位 移传感器 ； 8- 计算机采集控制仪。
10、 ； 9- 岩体试件。 具体实施方式 0017 如图 1 所示， 本发明现场伺服控制岩体流变试验仪由载荷系统和测量系统组成， 载荷系统主要构件为气泵1、 气液泵2、 液压千斤顶6， 测量系统主要构件为压力传感器4、 位 移传感器 7、 计算机 8。 0018 气泵 1 通过气管与气液泵 2 连接， 提供有压气源。设定气泵 1 的启动气压阀值 P1 及停止运行的气压阀值P2， 当气泵1的气缸内的气压低于P1时， 气泵1自动启动， 直至气缸 内的气压达到 P2， 气泵 1 停止运行。 0019 气液泵 2 一端通过气管连接气泵 1、 一端通过液压管经控制阀 5 连接千斤顶 6， 为 千斤顶 6 提。
11、供恒定液压。先关闭控制阀 5， 调节调压阀 3， 气液泵 2 开始运行， 直至压力传感 器 4 压力值达到试验压力 P3 并保持恒定， 气液泵 2 停止运行 ； 开启控制阀 5， 通过千斤顶 6 给试件9施加荷载， 液压下降， 气液泵2再次运行， 直至液压恢复到试验压力P3， 气液泵2停 止运行。气泵 1 的启动气压阀值 P1 的设定， 使得当气液泵 2 的液压达到试验压力 P3 时， 气 液泵 2 的气压低于气泵 1 的启动气压阀值 P1。 0020 千斤顶 6 安装于岩体试件 9 表面， 通过液压管与气液泵 2 连接， 为岩体试件 9 提供 试验荷载。当试件 9 在千斤顶 6 的作用下产生变形时， 液压降低， 气液泵 2 开始运行， 直至 液压恢复到试验压力 P3， 气液泵 2 停止运行。 0021 位移传感器 7 安装于试件 9 的位移测点， 通过数据线与计算机采集控制仪 8 连接， 测量试件 9 的位移测点处的位移。 0022 计算机采集控制仪 8 通过数据线与位移传感器 7、 压力传感器 4 连接， 其作用是实 时记录试件 9 的变形、 试验压力， 并形成图表。 说 明 书 CN 103335900 A 4 1/1 页 5 图 1 说 明 书 附 图 CN 103335900 A 5 。