岩石试件几何缺陷测量装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术属于岩石缺陷检测技术领域，公开一种岩石试件几何缺陷测量装置，包括：试件支撑模块：包括可带动试件绕中心轴旋转的转盘，实现试件在横向测量模块和竖向测量模块测量过程中的全面测量；横向测量模块包括可水平移动的横向测量探头，横向测量探头的水平行程与试件支撑模块的中心轴在同一平面上；竖向测量模块：包括可在竖直方向移动的竖向测量探头，竖直测量探头的竖直行程与试件支撑模块的中心轴在同一平面上；测量控制模块：为试件支撑模块、横向测量模块和竖向测量模块提供电源和程序控制及提供测量结果分析和展示。本实用新型专利技术采用全自动的操作模式来实现岩石试件各参数的读取，测量过程中无人为因素的干扰，测量结果精确。

【技术实现步骤摘要】
岩石试件几何缺陷测量装置
本技术涉及岩石检测
，具体地，涉及一种岩石试件几何缺陷测量装置。
技术介绍
《工程岩体试验方法标准GB/T50266-2013》中对单轴压缩试验所用岩石试件的加工精度提出了要求，包括平整度、垂直度等，规范中对岩石的平整度和垂直度及尺寸要求做了规定，试件用钻孔岩心或者岩块制备，试样在采取运输和制备的过程中，应避免产生裂缝，试件尺寸应符合下列规定：1、圆柱体试件直径宜为48mm~54mm；2、试件的直径应大于岩石中最大颗粒直径的10倍；3、试件高度与直径的比值宜为2.0~2.5。同时对试件精度的要求规定：1、试件两端面不平行度误差不得大于0.05mm（即顶面平整度）；2、沿试件高度，直径的误差不得大于0.3mm（即侧面平整度和侧面平行度）；3、端面应垂直于试件轴线，偏差不得大于0.25°。岩石物理力学性质试验规程第18部分：《岩石单轴抗压强度试验》（DZ/T0276.18-2015）规范中给出了测量岩石尺寸、平整度和垂直度的方法，具体如下：端面应垂直于试件轴线，偏差不得大于0.25°：将试件竖直立放于水平检测台上，如说明书附图2所示，用万能角度尺紧贴试样垂直侧边，测定其轴向偏斜角度，最大值应小于0.025°；两端面不平行度允许偏差±0.05mm：如说明书附图1所示把试样放在水平检测台上，移动百分表的同时测定试样高度，极差应小于0.05mm。将试样上下端倒置，重复以上操作。上述方法为人工测量的方式，操作较为复杂繁琐，而且人工测量容易出现误差和偏差，为了更好的测量岩石试件的几何尺寸及缺陷，需要设计一种精确、方便、使用快捷的检测仪器。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题在于针对上述技术缺陷，提供一种方便快捷、无人为因素干扰、测量结果精确的岩石试件几何缺陷测量装置。本技术的上述目的通过以下技术方案予以实现：一种岩石试件几何缺陷测量装置，包括试件支撑模块、横向测量模块、竖向测量模块和测量控制模块；试件支撑模块：包括可带动试件绕中心轴旋转的转盘，实现试件在横向测量模块和竖向测量模块测量过程中的全面测量；横向测量模块：包括可水平移动的横向测量探头，横向测量探头的水平行程与试件支撑模块的中心轴在同一平面上；竖向测量模块：包括可在竖直方向移动的竖向测量探头，竖直测量探头的竖直行程与试件支撑模块的中心轴在同一平面上；测量控制模块：为试件支撑模块、横向测量模块和竖向测量模块提供电源和程序控制及提供测量结果分析和展示。进一步地，试件支撑模块还包括转盘支座和控制转盘旋转的步进电机，步进电机的传动轴从转盘支座的中心向上伸出，转盘支座顶端设有止口用于安装轴承，转盘套设在轴承外圈上，转盘内表面在与传动轴对应的位置设有凸起，转盘通过所述凸起在传动轴的带动下旋转。更进一步地，止口在对称的位置开有缺口，便于轴承内圈更好地安装固定。更进一步地，传动轴端部套设有端帽，端帽内表面与传动轴端部紧固连接，端帽外表面与凸起间隙配合，凸起的横截面呈花瓣状结构。更进一步地，横向测量模块还包括由两根竖杆和一根横杆构成的矩形支架，转盘支座设置在两根竖杆之间，横杆上固定有横向直线导轨，横向测量探头通过滑块与横向直线导轨活动连接。再进一步地，竖向测量模块还包括竖向直线导轨和用于固定竖向直线导轨的固定框，竖向测量探头通过滑块与竖向直线导轨活动连接。还进一步地，固定框上在竖向测量探头的行程始端和行程末端分别设有限位开关。进一步地，矩形支架和固定框顶端连接有顶部固定板。进一步地，横向测量探头和/或竖向测量探头为激光位移传感器。进一步地，测量控制模块包括电源、上位机和单片机。与现有技术相比，本技术具有如下有益效果：（1）摒弃了传统的手工测量、人工读数的方式，以一种全自动的操作模式来实现岩石试件各参数的读取，测量过程中无人为因素的干扰，测量结果精确；（2）转盘与轴承外圈配合，转盘支座与轴承内圈配合，步进电机带动转盘旋转，使转盘与转盘支座的相对位置控制得当，同时转盘转动灵活，可确保快速精确地实现岩石试件的全面测量；（3）转盘上的凸起和传动轴端部的端帽间隙配合的方式，对转盘起到了良好的调心作用，有效避免转盘转动过程中发生卡滞的故障；（4）限位开关可取代一部分程序设计，同时限位开关可更好地为测量控制模块提供响应信号；（5）测量探头采用激光位移传感器，激光位移传感器可精准的测量待测物体的位移变化量，且重复精度高，为岩石试件的参数测量提供精确保障；（6）采用滑块和导轨相配合来带动激光位移传感器移动，滑块和导轨的完美配合使激光位移传感器可快捷顺利地移动测量，使整个测量过程得以高效进行。附图说明图1为现有技术中岩石试件端面不平行度检查装置示意图；图2为现有技术中岩石试件轴向偏差检查装置示意图；图3为实施例1所述的岩石试件几何缺陷测量装置的简要结构示意图；图4为实施例1所述的转盘支座结构示意图；图5为实施例1所述的转盘内表面结构示意图。具体实施方式本技术实施例附图仅用于示例性说明，不能理解为对本技术的限制。为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。下面结合附图和实施例对本技术的技术方案做进一步的说明。实施例1如图3所示，提供一种岩石试件几何缺陷测量装置，其包括试件支撑模块、横向测量模块、竖向测量模块和单片机控制模块。其中试件支撑模块包括可带动试件绕中心轴旋转的转盘11（如图5所示），以实现试件在横向测量模块和竖向测量模块测量过程中的全面测量。具体地，如图4和图5所示，试件支撑模块还包括转盘支座12和控制转盘旋转的步进电机，步进电机的传动轴13从转盘支座12的中心向上伸出，转盘支座12顶端设有止口121用于安装轴承（未示出），转盘11套设在轴承外圈上，转盘11内表面在与传动轴13对应的位置设有凸起111，转盘11通过凸起111在传动轴13的带动下旋转。由于转盘11上需放置岩石试件且要带动岩石试件转动，所以转盘的水平度精确度要求较高，为了保证其转动精确灵活，转盘下部的轴承采用日本进口NSK恩斯凯16014P4开式深沟球轴承。转盘11上表面宜放置一块表面平整度高的海绵垫（未示出），该海绵垫用于为放置在其上的岩石试件提供摩擦，避免岩石试件在转盘带动旋转的测量过程中发生滑移。转盘支座12内部宜设计为非实体，即其内设置一个空间用于放置驱动转盘转动的步进电机，使步进电机的传动轴13得以顺利成章地伸出于转盘支座顶部。为防止安装在止口121上的轴承在工作时发生抖动或松动，本实施例的止口在对称的位置开有缺口1211，便于轴承内圈更好地安装固定，同时止口的直径尺寸略大于轴承内径，使得轴承可以更紧密地和转盘支座固定。更具体地，传动轴端部套设有端帽131，端帽131内表面与传动轴13端部紧固连接，端帽131外表面与凸起111间隙配合，凸起111的横截面呈花瓣状结构；这样一来，端帽与凸起在工作时会有一定的松动空间，这对转盘起到了良好的调心作用，有效避免转盘转动过程中发生卡滞等故障，保证测量过程顺利进行。本实施例的端帽131也为花瓣状结构，其花瓣瓣数少于凸起111的花瓣瓣数，进而实现它和凸起111之间良好的间隙配合。横向测量模块包括可水平移动本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种岩石试件几何缺陷测量装置，其特征在于，包括试件支撑模块、横向测量模块、竖向测量模块和测量控制模块；试件支撑模块：包括可带动试件绕中心轴旋转的转盘，实现试件在横向测量模块和竖向测量模块测量过程中的全面测量；横向测量模块：包括可水平移动的横向测量探头，横向测量探头的水平行程与试件支撑模块的中心轴在同一平面上；竖向测量模块：包括可在竖直方向移动的竖向测量探头，竖直测量探头的竖直行程与试件支撑模块的中心轴在同一平面上；测量控制模块：为试件支撑模块、横向测量模块和竖向测量模块提供电源和程序控制及提供测量结果分析和展示；试件支撑模块还包括转盘支座和控制转盘旋转的步进电机，步进电机的传动轴从转盘支座的中心向上伸出，转盘支座顶端设有止口用于安装轴承，转盘套设在轴承外圈上，转盘内表面在与传动轴对应的位置设有凸起，转盘通过所述凸起在传动轴的带动下旋转。

【技术特征摘要】
1.一种岩石试件几何缺陷测量装置，其特征在于，包括试件支撑模块、横向测量模块、竖向测量模块和测量控制模块；试件支撑模块：包括可带动试件绕中心轴旋转的转盘，实现试件在横向测量模块和竖向测量模块测量过程中的全面测量；横向测量模块：包括可水平移动的横向测量探头，横向测量探头的水平行程与试件支撑模块的中心轴在同一平面上；竖向测量模块：包括可在竖直方向移动的竖向测量探头，竖直测量探头的竖直行程与试件支撑模块的中心轴在同一平面上；测量控制模块：为试件支撑模块、横向测量模块和竖向测量模块提供电源和程序控制及提供测量结果分析和展示；试件支撑模块还包括转盘支座和控制转盘旋转的步进电机，步进电机的传动轴从转盘支座的中心向上伸出，转盘支座顶端设有止口用于安装轴承，转盘套设在轴承外圈上，转盘内表面在与传动轴对应的位置设有凸起，转盘通过所述凸起在传动轴的带动下旋转。2.根据权利要求1所述的岩石试件几何缺陷测量装置，其特征在于，止口在对称的位置开有缺口，便于轴承内圈更好地安装固定。3.根据权利要求1所述的岩石试件几何缺陷测量装置，其特征在于，传...

【专利技术属性】
技术研发人员：祝方才，马梦常，李长云，朱文球，叶洲元，潘长良，过江，汪令辉，郑攻关，申权，
申请(专利权)人：湖南工业大学，中南大学，
类型：新型
国别省市：湖南,43