一種巖樣徑向形變測(cè)量設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及一種巖樣徑向形變測(cè)量設(shè)備，尤其汲及一種非固結(jié)巖樣在軸向應(yīng)力條件下，巖樣徑向形變的測(cè)量設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，巖石力學(xué)試驗(yàn)中的變形測(cè)量方法可以分為四大類:機(jī)械方法、光學(xué)方法、電學(xué)方法和液壓體積法。機(jī)械方法包括千分表法，但是受千分表結(jié)構(gòu)限制，這種方法只能用于測(cè)量軸向形變。光學(xué)方法包括光彈方法、激光全息方法等(如中國(guó)發(fā)明專利(專利公開號(hào):CN1319812A)公開的“三軸試驗(yàn)土樣變形的數(shù)字圖像測(cè)量方法及設(shè)備”，但這種方法不能應(yīng)用于測(cè)量高溫高壓下的巖樣形變。電學(xué)方法主要是電阻應(yīng)變片測(cè)量法，其特點(diǎn)是利用電阻應(yīng)變片中的敏感柵部分，把應(yīng)變量轉(zhuǎn)換成電阻變化量進(jìn)行輸出，及把巖樣的形變量轉(zhuǎn)化成電阻值進(jìn)行輸出的一種敏感元件。液壓體積法主要是指在巖樣密閉的空腔內(nèi)，通過(guò)保持作用在巖樣上的環(huán)壓(及圍壓)壓力大小不變，在改變軸壓情況下發(fā)生的巖樣徑向形變，引起巖樣空腔內(nèi)液體體積改變的量。但使用這種方法要求巖樣密閉空間小，反應(yīng)才靈敏、準(zhǔn)確，因此存在一定的局限性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種巖樣徑向形變測(cè)量設(shè)備，它具有測(cè)量準(zhǔn)確，操作方便等特點(diǎn)。
[0004]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是:
[0005]—種巖樣徑向形變測(cè)量設(shè)備，設(shè)有巖樣軸向施壓部分和巖樣徑向位移檢測(cè)部分，巖樣軸向施壓部分包括圓柱形腔室，在圓柱形腔室的一端與第一柱塞滑配連接，其另一端與伸入圓柱形腔室內(nèi)的第二柱塞固定連接，在圓柱形腔室內(nèi)設(shè)有環(huán)形槽，在環(huán)形槽的兩端部各設(shè)有密封擋圈，在環(huán)形槽內(nèi)設(shè)有間隔膠壁，間隔膠壁包括筒形膠套，膠套的一端與第一柱塞套接，膠套的該端部設(shè)有用于密封第一柱塞外壁和環(huán)形槽內(nèi)壁之間環(huán)隙的膠套橡膠密封圈，膠套的另一端與第二柱塞套接，膠套的該端部設(shè)有用于密封第二柱塞外壁和環(huán)形槽內(nèi)壁之間環(huán)隙的膠套橡膠密封圈，在膠套內(nèi)第一柱塞和第二柱塞之間形成的腔室為巖樣室，還包括用于測(cè)量第一柱塞與圓柱形腔室之間位移的軸向位移傳感器;巖樣徑向位移檢測(cè)部分包括巖樣圍壓室，環(huán)形槽內(nèi)壁與間隔膠壁之間形成的封閉環(huán)室為巖樣圍壓室，巖樣圍壓室與徑向變形計(jì)量栗連通，巖樣圍壓室還通過(guò)圍壓增壓閥與電動(dòng)圍壓栗連通，巖樣圍壓室還通過(guò)圍壓降壓閥與大氣連通。
[0006]本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)在于:
[0007]第二柱塞與圓柱形腔室的固定連接結(jié)構(gòu)為:第二柱塞的外端部固定連接與其同軸心的連接柱，連接柱直徑小于第二柱塞直徑，圓柱形腔室的外端部旋接與其同軸心的旋蓋，旋蓋的中部設(shè)有與連接柱相適配的孔。
[0008]旋蓋與第二柱塞之間設(shè)有橡膠減震墊。
[0009]圍壓降壓閥與圍壓連接圍壓增壓閥前端的管路連通。
[0010]圓柱形腔室豎向設(shè)置，第一柱塞位于圓柱形腔室的下端。
[0011 ]采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于:
[0012]本發(fā)明通過(guò)間隔膠壁將放置巖樣的巖樣室和環(huán)繞巖樣室的巖樣圍壓室隔離，通過(guò)第一柱塞給巖樣施加軸向壓力，并通過(guò)軸向位移傳感器進(jìn)行測(cè)量該變量，與此同時(shí)巖樣圍壓室因巖樣發(fā)生徑向形變致使間隔膠壁徑向擴(kuò)展，從而使圍壓室體積變小，其內(nèi)部壓力發(fā)生變化，通過(guò)徑向變形計(jì)量栗及安裝于徑向變形計(jì)量栗活塞桿上的位移傳感器在線測(cè)得的數(shù)值，通過(guò)上述測(cè)量的數(shù)值計(jì)算出巖樣的楊氏模量和泊松比。由于采用了小體積、高精度、自動(dòng)化的徑向變形計(jì)量栗來(lái)測(cè)量巖樣徑向變形量，反應(yīng)快，準(zhǔn)確度高;環(huán)形槽內(nèi)壁與間隔膠壁之間形成的封閉環(huán)室為巖樣圍壓室，其體積較小，減小了因傳壓介質(zhì)自身壓縮造成的體積影響從而提高了測(cè)量精度;采用了作用在巖樣上的圍壓應(yīng)力不變，而改變軸向壓力的方法進(jìn)行測(cè)量，提高了測(cè)量精度，本發(fā)明具有測(cè)量準(zhǔn)確，操作方便等特點(diǎn)。
【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖2是本發(fā)明中徑向變形計(jì)量栗的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]在附圖中:1、圓柱形腔室；1-1、環(huán)形槽；1-2、密封擋圈；2、第一柱塞;3、第二柱塞；
4、膠套;5、膠套橡膠密封圈;6、壓力傳感器;7、巖樣室;8、軸向位移傳感器;9、徑向變形計(jì)量栗;9-1、復(fù)位彈簧;9-2、高壓活塞;9-3、位移傳感器;9-4、導(dǎo)柱;9-5、滾珠絲桿副;9-6、變頻器電機(jī);9-7、行程開關(guān);10、圍壓增壓閥；11、電動(dòng)圍壓栗；12、圍壓降壓閥；13、連接柱；14、旋蓋;15、橡膠減震墊。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面將結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0017]由圖1-2所不的實(shí)施例可知，本實(shí)施例設(shè)有巖樣軸向施壓部分和巖樣徑向位移檢測(cè)部分，巖樣軸向施壓部分包括圓柱形腔室I，在圓柱形腔室I的一端與第一柱塞2滑配連接，其另一端與伸入圓柱形腔室I內(nèi)的第二柱塞3固定連接(該柱塞為絕緣柱塞，柱塞內(nèi)安裝有超聲波探頭和用于水合物形成過(guò)程觀測(cè)的攝像頭，同時(shí)是天然氣注入通道和監(jiān)測(cè)內(nèi)壓的通道)，在圓柱形腔室內(nèi)設(shè)有環(huán)形槽1-1，在環(huán)形槽1-1的兩端部各設(shè)有密封擋圈1-2，在環(huán)形槽1-1內(nèi)設(shè)有間隔膠壁，間隔膠壁包括筒形膠套4，膠套4的一端與第一柱塞2套接，膠套4的該端部設(shè)有用于密封第一柱塞2外壁和環(huán)形槽1-1內(nèi)壁之間環(huán)隙的膠套橡膠密封圈5，膠套4的另一端與第二柱塞3套接，膠套4的該端部設(shè)有用于密封第二柱塞3外壁和環(huán)形槽1-1內(nèi)壁之間環(huán)隙的膠套橡膠密封圈5，在膠套4內(nèi)第一柱塞2和第二柱塞3之間形成的腔室為巖樣室7，還包括用于測(cè)量第一柱塞2與圓柱形腔室I之間位移的軸向位移傳感器8;巖樣徑向位移檢測(cè)部分包括巖樣圍壓室，環(huán)形槽1-1內(nèi)壁與間隔膠壁之間形成的封閉環(huán)室為巖樣圍壓室，巖樣圍壓室與徑向變形計(jì)量栗9連通，巖樣圍壓室還通過(guò)圍壓增壓閥10與電動(dòng)圍壓栗11連通，巖樣圍壓室還通過(guò)圍壓降