一种用于观测岩石吸水渗透过程的实验装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种用于观测岩石吸水渗透过程的实验装置，涉及研究岩石的实验设备技术领域，其包括基座和一端铰接于基座上的支架台，支架台的另一端为自由端，支架台上设置有调整其倾斜角度的调节装置；支架台上设置有岩石固定框，岩石固定框上设置有进水口，进水口上安装有导水器，导水器与供水装置连接；岩石固定框的上方设置有观测仪。通过本实验装置能够让研究人员在实验室通过观察水在不同倾角的岩石样品中的渗透路径以及是否有岩石溶解现象来判断岩石的结构和性质，解决了现有技术中岩石的成分、结构复杂难以分析研究的问题。

An Experimental Device for Observing Water Absorption and Permeation Process of Rocks

The utility model provides an experimental device for observing the process of water absorption and permeation of rocks, which relates to the technical field of experimental equipment for studying rocks, including a base and a support platform articulated on the base at one end, a free end at the other end of the support platform, an adjusting device for adjusting its inclination angle on the support platform, a rock fixing frame on the support platform and a rock fixing frame on the support platform. There are intakes, water diversion devices are installed on the intakes, water diversion devices are connected with water supply devices, and observation instruments are installed above the rock fixing frames. Through this experimental device, researchers can judge the structure and properties of rocks by observing the permeation path of water in rock samples with different dips and whether there is rock dissolution in the laboratory, thus solving the problem that the composition and structure of rocks in the existing technology are complex and difficult to analyze.

【技术实现步骤摘要】
一种用于观测岩石吸水渗透过程的实验装置
本技术涉及研究岩石的实验设备
，特别是涉及一种用于观测岩石吸水渗透过程的实验装置。
技术介绍
岩石的结构和性质直接影响岩石的强度，通过预先对岩石结构和性质的研究可以对地质灾害进行预防。岩石有硬性岩石、软性岩石和溶于水的岩石，软性岩石容易引发地质灾害，溶于水的岩石的裂隙会因为水的渗透导致裂隙变大，降低了该岩石的强度，从而增加引发地质灾害的可能性。岩石结构面间的裂隙给裂隙水的渗透和水对岩石的物理化学风化提供了有利条件。而结构面与作用力的方向对工程地质性质至关重要,当作用力方向与结构面垂直时能够最大限度地发挥岩石自身的强度,当作用力方向与结构面平行,则容易产生滑坡崩塌等地质灾害。而实际野外的岩石中，其性质通常不是单一的某一种岩石，其结构也是复杂多变，这给地质勘探带来很大的困难。
技术实现思路
针对现有技术中的上述问题，本技术提供了一种用于观测岩石吸水渗透过程的实验装置，其能够让研究人员在实验室通过观察水在不同倾角的岩石样品中的渗透路径以及是否有岩石溶解现象来判断岩石的结构和性质，解决了现有技术中岩石的成分、结构复杂难以分析研究的问题。为了达到上述专利技术目的，本技术采用的技术方案如下：提供一种用于观测岩石吸水渗透过程的实验装置，其包括基座和一端铰接于基座上的支架台，支架台的另一端为自由端，支架台上设置有调整其倾斜角度的调节装置；支架台上设置有岩石固定框，岩石固定框上设置有进水口，进水口上安装有导水器，导水器与供水装置连接；岩石固定框的上方设置有观测仪。进一步地，调节装置包括支撑杆，支撑杆的一端铰接于支架台上，另一端与基座上的活动块铰接。支架台与基座之间的角度变化后，活动块随着移动使得支撑杆能够稳定支撑支架台，从而实现在不同倾角下观察岩石的吸水渗透过程。进一步地，活动块为螺套，其与支承于基座上的螺杆配合并沿着螺杆的轴向往复移动。通过转动螺杆实现活动块的往复移动来适应支架台与基座之间的角度变化，该种调节方式平顺稳定且工作强度小。进一步地，基座上固定连接有轴承座，轴承座上固定连接有滚动轴承，螺杆通过滚动轴承可转动支承于基座上。通过滚动轴承支承螺杆，使螺杆保持水平，减小了转动的摩擦阻力，提高了操作的方便性。进一步地，供水装置包括储水罐，以及将储水罐与导水器连通的水管，水管上设置有阀门和蠕动泵。通过阀门控制水的通断，蠕动泵能够精确控制供水量，从而使实验结果更加准确。进一步地，导水器为紧贴于待测岩石上的海绵块。海绵块具有优质的吸水性且成本低廉，能够使供水装置提供的水均匀且缓慢地浸入到岩石中，最大程度地接近自然环境中的岩石渗透吸水过程，以保证实验结果的准确性。进一步地，观测仪包括固定于岩石固定框上方的图像采集器，以及与图像采集器电连接的图像播放记录器。采用图像采集的方式观察岩石的吸水渗透过程，可以通过图像播放记录器局部放大和慢速观看，比肉眼观察更加准确，还能够记录存储下来，方便以后对比分析和查阅。进一步地，图像采集器升降安装于岩石固定框的上方。升降的图像采集器可以根据需要调整图像采集器观察到的视野范围和清晰度，提高了实验的可操作性和观测结果的准确性。进一步地，图像采集器固定于丝杠升降机的丝杠螺母上，丝杠升降机的丝杆垂直固定于支架台上。丝杠升降机结构紧凑，安装方便，动力源广泛，且能够自锁，能够根据需要灵活调整图像采集器相对于待测岩石的距离，增加了观测的方便性和准确性。本技术的有益效果为：通过设置的岩石固定框、导水器和调节待测岩石不同倾角的调节装置能够最大限度地模拟野外真实的岩石吸水渗透过程，提高了实验过程的真实性，增强了本实验的研究意义；升降设置的观测仪能够使观测结果更加准确，提高了实验结果的准确性；从而通过本实验装置能够判断待测岩石的性质和结构，了解其产生地质灾害的可能性，从而防范于未然，保护人们的生命财产安全。附图说明图1为用于观测岩石吸水渗透过程的实验装置的结构示意图。其中，1、基座；2、支架台；3、调节装置；31、支撑杆；32、活动块；33、螺杆；34、轴承座；35、滚动轴承；4、岩石固定框；41、进水口；42、导水器；5、供水装置；51、储水罐；52、水管；53、阀门；54、蠕动泵；6、观测仪；61、图像采集器；62、图像播放记录器；7、丝杠升降机；71、丝杠螺母；72、丝杆；8、待测岩石。具体实施方式下面对本技术的具体实施方式进行描述，以便于本
的技术人员理解本技术，但应该清楚，本技术不限于具体实施方式的范围，对本
的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本技术的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本技术构思的专利技术创造均在保护之列。如图1所示，该用于观测岩石吸水渗透过程的实验装置包括基座1和一端铰接于基座1上的支架台2，支架台2的另一端为自由端。基座1通过支脚支撑在地面上，支脚底部设置有安装板，用于安装地脚螺栓，将基座1固定在地面上。支架台2为板状结构，其一端通过合页或其他铰接方式铰接在基座1上，另一端为自由端，使得支架台2可以相对基座1转动形成一定的倾斜角度。在支架台2中部的底面上焊接有固定块，基座1上放置有活动块32，固定块和活动块32上均连接有转轴。支撑杆31的一端与固定块上的转轴转动连接，另一端与活动块32上的转轴转动连接。支撑杆31与支架台2以及基座1构成一个三角形，由于支撑杆31的长度一定，改变活动块32的位置即改变支撑板31相对支架台2和基座1的夹角，又由于三角形内角和一定，所以支架台2与基座1的夹角跟着改变，所以通过改变活动块32的位置即可改变支架台2的倾斜角度。为了方便移动活动块32的位置，在活动块32上加工一个贯穿的螺纹孔，使活动块32成为一个螺套，将一个长度合适的螺杆33水平支撑在基座1上，通过转动螺杆33来达到移动活动块32的目的。螺杆33穿过滚动轴承35并配合连接，滚动轴承35固定在轴承座34内，轴承座34固定连接在基座1上。通过滚动轴承35的支承作用，使得螺杆33始终保持水平位置，不会受活动块32的位置影响，从而使螺杆33能够顺利转动调节活动块32的位置。支架台2的顶面上固定有岩石固定框4，岩石固定框4为包含有底板的框架结构，其顶面敞开，以方便观测岩石的吸水渗透过程。岩石固定框4与支架台2可以采用螺纹紧固件的固定方式或者其他能够固定住的常规方式。岩石固定框4的材质为环氧树脂板，保证了水从待测岩石8的内部渗透。岩石固定框4朝向支架台2自由端的侧板上设置有进水口41，进水口41内塞有海绵块，海绵块紧贴于待测岩石8上，构成导水器42。通过供水装置5供应的水被海绵块吸收后慢慢渗透到待测岩石8内，海绵块既均匀了水流，又放缓了水的流速，更加接近于岩石在野外的实际吸水渗透过程。供水装置5包括储水罐51，储水罐51中储存的水为去离子水。水管52将储水罐51中的去离子水导入到海绵块中。为了防止储水罐51源源不断地供水，在水管52上设置有阀门53来决定水的通断。为了控制进入到海绵块内的水的量，在水管52上还连接有蠕动泵54，从而可精确控制进入到海绵块内的水量。在支架台2上安装有丝杠升降机7，为了降低支架台2的重量，采用手动丝杆升降机，即在丝杠螺母71上设置有旋转手柄，通过转本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于观测岩石吸水渗透过程的实验装置，其特征在于，包括基座(1)和一端铰接于基座(1)上的支架台(2)，所述支架台(2)的另一端为自由端，所述支架台(2)上设置有调整其倾斜角度的调节装置(3)；所述支架台(2)上设置有岩石固定框(4)，所述岩石固定框(4)上设置有进水口(41)，所述进水口(41)上安装有导水器(42)，所述导水器(42)与供水装置(5)连接；所述岩石固定框(4)的上方设置有观测仪(6)。

【技术特征摘要】
1.一种用于观测岩石吸水渗透过程的实验装置，其特征在于，包括基座(1)和一端铰接于基座(1)上的支架台(2)，所述支架台(2)的另一端为自由端，所述支架台(2)上设置有调整其倾斜角度的调节装置(3)；所述支架台(2)上设置有岩石固定框(4)，所述岩石固定框(4)上设置有进水口(41)，所述进水口(41)上安装有导水器(42)，所述导水器(42)与供水装置(5)连接；所述岩石固定框(4)的上方设置有观测仪(6)。2.根据权利要求1所述的用于观测岩石吸水渗透过程的实验装置，其特征在于，所述调节装置(3)包括支撑杆(31)，所述支撑杆(31)的一端铰接于所述支架台(2)上，另一端与基座(1)上的活动块(32)铰接。3.根据权利要求2所述的用于观测岩石吸水渗透过程的实验装置，其特征在于，所述活动块(32)为螺套，其与支承于基座(1)上的螺杆(33)配合。4.根据权利要求3所述的用于观测岩石吸水渗透过程的实验装置，其特征在于，所述基座(1)上固定连接有轴承座(34)，所述轴承座(34)上固定连接有滚动轴承(35)，所述螺杆(33)通...

【专利技术属性】
技术研发人员：李亚津，孙春卫，费力，王岩，凌斯祥，李晓宁，巫锡勇，
申请(专利权)人：西南交通大学，
类型：新型
国别省市：四川,51