室內(nèi)巖樣軸向與徑向熱膨脹系數(shù)測試裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及測試儀器，特別是涉及一種室內(nèi)巖樣軸向與徑向熱膨脹系數(shù)測試 裝置。
【背景技術】
[0002] 熱膨脹系數(shù)作為巖石的一項重要的熱力學參數(shù)，對于巖石的多場耦合研宄有著重 要的意義。然而，在成巖和長期的地質構造的作用下，巖石為多種礦物集合而成的非均質 體，所以巖石的熱膨脹系數(shù)常常表現(xiàn)為各向異性。因此，如何測量巖石試樣的軸向和徑向熱 膨脹系數(shù)就顯得尤為重要。而目前用以測試熱膨脹系數(shù)的裝置，大部分不適用于測量巖石 的熱膨脹系數(shù)，有些采用非接觸式測量方法，利用光學信號測量，原理復雜；有些儀器的使 用，需要兩個試樣進行對比，測量過程中，人為誤差較大。小部分測量巖石熱膨脹系數(shù)的裝 置，只能測量巖石試樣的軸向熱膨脹系數(shù)，這并不能表現(xiàn)巖石的各向異性。 【實用新型內(nèi)容】
[0003] 本實用新型的目的是為了克服上述【背景技術】的不足，提供一種室內(nèi)巖樣軸向與徑 向熱膨脹系數(shù)測試裝置，能夠測量巖石試樣的軸向與徑向熱膨脹系數(shù)，準確表現(xiàn)巖石的各 向異性。
[0004] 本實用新型提供的一種室內(nèi)巖樣軸向與徑向熱膨脹系數(shù)測試裝置，包括底部控制 臺，所述底部控制臺頂部設有多根支桿，所述多根支桿頂部設有頂箱，所述頂箱底部設有裝 載巖樣的加熱室，所述頂箱底部設有軸向伸入加熱室的應變桿，所述應變桿底部設有用于 測試巖樣軸向形變的壓頭，所述加熱室內(nèi)設有由底部控制臺控制的均勻加熱裝置，所述加 熱室側壁設有多組高度不一的徑向通孔，每組徑向通孔為若干條位于加熱室同一橫截面內(nèi) 的徑向通孔，每條徑向通孔內(nèi)設有一端與巖樣側壁相抵的位移傳遞棒，所述加熱室側壁設 有多個分別與徑向通孔一一對應、并與對應的位移傳遞棒另一端相連的高精度百分表，所 述加熱室內(nèi)分別設有測加熱室與巖樣溫度的測溫熱電偶，各個測溫熱電偶和應變桿的信號 輸出端與底部控制臺的信號輸入端相連。
[0005] 在上述技術方案中，所述每組徑向通孔為夾角呈180°的兩條徑向通孔。
[0006] 在上述技術方案中，所述加熱室側壁設有三組徑向通孔，相鄰兩組徑向通孔的夾 角為60°。
[0007] 在上述技術方案中，所述加熱室側壁設有多個分別與徑向通孔一一對應的支架， 所述每個高精度百分表設于對應的支架上。
[0008] 在上述技術方案中，所述加熱室由加熱筒和載物臺組成，所述加熱筒設置于頂箱 底部，所述應變桿軸向伸入加熱筒，所述載物臺固定于設置在底部控制臺的升降電機上，所 述載物臺與加熱筒底部開口相配合與加熱筒形成封閉空腔。
[0009] 在上述技術方案中，所述均勻加熱裝置為沿加熱筒內(nèi)壁環(huán)繞的電熱絲層。
[0010] 在上述技術方案中，所述測溫熱電偶分別設于加熱筒內(nèi)壁面和載物臺頂面中心 處。
[0011] 在上述技術方案中，所述壓頭底面尺寸與巖樣尺寸相匹配。
[0012] 在上述技術方案中，所述位移傳遞棒為有機玻璃棒。
[0013] 在上述技術方案中，所述支桿是兩根。
[0014] 本實用新型室內(nèi)巖樣軸向與徑向熱膨脹系數(shù)測試裝置，具有以下有益效果：
[0015] 本實用新型的測試裝置采用內(nèi)置式電熱絲層加熱的方式，內(nèi)置式電熱絲層加熱方 式可對所測試的巖樣進行均勻加熱，應變桿配以高精度應變片，能較為敏感地測量巖樣受 熱后的軸向膨脹應變。
[0016] 本實用新型的測試裝置采用安置在支架上的高精度百分表測量巖樣受熱后的徑 向膨脹應變，通過后期計算，獲得巖樣的徑向熱膨脹系數(shù)。
[0017] 本實用新型結構合理，操作簡單，能夠用于測量巖石的軸向和徑向熱膨脹系數(shù)， 內(nèi)置式加熱絲層加熱方式具有比較高的加熱溫度，測試裝置配合高精度應變片、高精度百 分表，方便測量巖石的軸向和徑向熱膨脹系數(shù)，且測試精度高，能夠準確表現(xiàn)巖石的各向異 性。
【附圖說明】
[0018]圖1為本實用新型室內(nèi)巖樣軸向與徑向熱膨脹系數(shù)測試裝置的外部結構示意圖；
[0019]圖2為本實用新型室內(nèi)巖樣軸向與徑向熱膨脹系數(shù)測試裝置的內(nèi)外結構示意圖；
[0020] 圖3為圖2的A-A處的剖視結構示意圖；
[0021] 圖4為圖3中B處的放大結構示意圖。
【具體實施方式】
[0022] 下面結合附圖及實施例對本實用新型作進一步的詳細描述，但該實施例不應理解 為對本實用新型的限制。
[0023] 參見圖1至圖3,本實用新型室內(nèi)巖樣軸向與徑向熱膨脹系數(shù)測試裝置，包括底部 控制臺1，所述底部控制臺1頂部設有多根支桿5,所述多根支桿5頂部設有頂箱4,所述頂 箱4底部設有裝載巖樣9的加熱室，所述頂箱4底部設有軸向伸入加熱室的應變桿8,所述 應變桿8底部設有用于測試巖樣9軸向形變的壓頭12,所述加熱室內(nèi)設有由底部控制臺1 控制的均勻加熱裝置，所述加熱室側壁設有多組高度不一的徑向通孔13,每組徑向通孔13 為若干條位于加熱室同一橫截面內(nèi)的徑向通孔13,每條徑向通孔13內(nèi)設有一端與巖樣9側 壁相抵的位移傳遞棒10,所述加熱室側壁設有多個分別與徑向通孔13 -一對應、并與對應 的位移傳遞棒10另一端相連的高精度百分表11，所述加熱室內(nèi)分別設有測加熱室與巖樣9 溫度的測溫熱電偶（圖中未示出），各個測溫熱電偶和應變桿8的信號輸出端與底部控制臺 1的信號輸入端相連。
[0024] 在本實施例中，所述每組徑向通孔13為夾角呈180°的兩條徑向通孔13,在最優(yōu) 實施例中，所述加熱室側壁設有三組徑向通孔13,相鄰兩組徑向通孔13的夾角為60°。
[0025] 所述加熱室側壁設有多個分別與徑向通孔13-一對應的支架6,所述每個高精度 百分表11設于對應的支架6上。
[0026] 所述加熱室由加熱筒3和載物臺2組成，所述加熱筒3設置于頂箱4底部，所述應 變桿8軸向伸入加熱筒3,所述載物臺2固定于設置在底部控制臺1的升降電機（圖中未示 出）上，所述載物臺2與加熱筒3底部開口相配合與加熱筒3形成封閉空腔。
[0027] 所述均勻加熱裝置為沿加熱筒3內(nèi)壁環(huán)繞的電熱絲層7。所述測溫熱電偶分別設 于加熱筒3內(nèi)壁面和載物臺2頂面中心處。所述壓頭12底面尺