多场耦合相似材料特性测试实验平台制造技术

技术编号:13952347 阅读:71 留言:0更新日期:2016-11-02 03:36
本实用新型专利技术公开了多场耦合相似材料特性测试实验平台,涉及岩矿分析技术领域。所述实验平台包括设置在实验台上的第一实验设备和第二实验设备,第一实验设备进行试件的渗透率测试,第二实验设备进行试件在不同温度场和电磁场环境下巴西劈裂实验,实验人员可在一个实验台上进行多种参数的测量,为研究试件的真实物理特性提供了真实、准确的数据支持。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及岩矿分析
,特别是涉及多场耦合相似材料特性测试实验平台
技术介绍
地质勘探中经常进行岩矿的特性测试,例如抗压强度、气体渗透率等参数,测定这些参数对了解岩矿的特性具有很重要的意义。现有的岩矿特性测试设备大多都是一种设备负责一种参数的测试,测试多种参数时需要在多种设备之间切换,使用不方便。而且现有的岩矿特性测试装置都是在常温常电磁环境下测试岩矿的相关参数,由于岩矿所处的实际环境复杂多变,常温常电磁环境下的参数有时候并不能体现岩矿的真实特性。而现有的测试装置均不能做到可变温度场和电磁场下岩矿参数的测试。
技术实现思路
本技术实施例提供了多场耦合相似材料特性测试实验平台,可以解决现有技术中测试设备使用不方便且不能做到可变温度场和电磁场下岩矿参数的测试的问题。多场耦合相似材料特性测试实验平台,包括实验台、第一实验设备和第二实验设备;所述第一实验设备包括试件座、实验箱和第一液压缸,所述试件座固定在所述实验台上,所述实验箱围绕所述试件座设置,且其内部形成密封空间,所
述第一液压缸位于所述实验箱上方,所述第一液压缸底部伸出第一活塞杆,所述第一活塞杆末端插入所述实验箱并处于所述试件座正上方,所述试件座下方设有第一压力传感器;所述第二实验设备包括橡胶套、电压调节装置和第二液压缸,所述橡胶套固定在所述实验台上,所述橡胶套为圆筒状的中空结构,其侧壁中绕设有线圈,所述线圈与所述电压调节装置电连接,所述第二液压缸位于所述橡胶套上方,所述第二液压缸底部伸出第二活塞杆,所述第二活塞杆插入所述橡胶套并在末端固定有上压头,所述实验台上还固定有固定杆,所述固定杆顶端固定有下压头,所述上压头上安装有位移传感器,所述固定杆下方安装有第二压力传感器,所述第一压力传感器、第二压力传感器和位移传感器均与安装在所述实验台上的比例放大器电连接。较佳地,所述第一实验设备包括通过管道依次连接的空气压缩机、缓冲罐和平衡罐,所述平衡罐上安装有排气管,所述排气管末端穿过所述试件座插入所述实验箱内部,所述排气管上安装有控制阀。较佳地,所述平衡罐上安装有气压传感器,所述第一实验设备还包括PLC控制柜和脉冲信号发射箱,所述气压传感器、PLC控制柜、脉冲信号发射箱和控制阀依次电连接。较佳地,所述排气管上安装有流量计,所述流量计与所述比例放大器电连接。较佳地,所述实验平台还包括安装在所述实验台上的显示屏,所述显示屏与所述比例放大器电连接。较佳地,所述第一液压缸上安装有液位计。本技术实施例中多场耦合相似材料特性测试实验平台,在包括设置在实验台上的第一实验设备和第二实验设备,第一实验设备进行试件的渗透率测试,第二实验设备进行试件在不同温度场和电磁场环境下巴西劈裂实验,实验人员可在一个实验台上进行多种参数的测量,为研究试件的真实物理特性提供
了真实、准确的数据支持。附图说明图1为本技术实施例提供的多场耦合相似材料特性测试实验平台的结构示意图。附图标记说明:100-实验台,200-第一实验设备,201-空气压缩机,202-缓冲罐,203-平衡罐,204-脉冲信号发射箱,205-PLC控制柜,206-排气管,207-气压传感器,208-控制阀,209-流量计,210-试件座,211-实验箱,212-第一活塞杆,213-第一液压缸,214-液位计,215-第一压力传感器,300-第二实验设备,301-橡胶套,302-线圈,303-第二液压缸,304-第二活塞杆,305-上压头,306-位移传感器,307-固定杆,308-下压头,309-电压调节装置,310-第二压力传感器,400-显示屏,401-比例放大器。具体实施方式下面结合附图,对本技术的一个具体实施方式进行详细描述,但应当理解本技术的保护范围并不受具体实施方式的限制。参照图1,为本技术实施例提供的多场耦合相似材料特性测试实验平台的结构示意图,所述实验平台包括实验台100、第一实验设备200、第二实验设备300和显示屏400,所述第二实验设备300和显示屏400均安装在所述实验台100上。所述第一实验设备200包括空气压缩机201、缓冲罐202、平衡罐203、PLC(可编程逻辑控制器)控制柜205和脉冲信号发射箱204。所述空气压缩机201、缓冲罐202和平衡罐203之间依次通过管道连接,所述空气压缩机201抽取气体并存储在所述缓冲罐202中,所述缓冲罐202同时还对存储的气体进行一定的压力缓冲。所述平衡罐203存储少量从所述缓冲罐202中排出的气体,并对
存储的气体进行进一步的压力平衡,使气体的压力趋于稳定。所述气压传感器207设置在所述平衡罐203上,用以检测所述平衡罐203中的气压值。所述控制阀208安装在所述平衡罐203的排气管206上,用以控制所述平衡罐203排放气体的速度。所述气压传感器207、PLC控制柜205、脉冲信号发射箱204和控制阀208依次电连接,所述PLC控制柜205根据所述气压传感器207检测到的气压值产生相应的控制命令,所述脉冲信号发射箱204接收所述控制命令,并生成相应的脉冲控制信号,所述控制阀208在所述脉冲控制信号的控制下调整开度大小,以调节所述平衡罐203排放气体的速度。所述排气管206上安装有流量计209,用于检测所述排气管206中流过气体的流量。在本实施例中,所述气压传感器207能够检测较低低压,例如0.1MPa。所述控制阀208为西门子低压精密控制阀,可以实现高精度的气体流量控制。可以理解的是,所述PLC控制柜205还可以根据用户的手动操作生成相应的控制命令,以控制所述控制阀208的开度大小。所述第一实验设备200还包括试件座210、实验箱211和第一液压缸213。所述试件座210固定在所述实验台100上,所述试件座210上开设有进气孔,所述排气管206插入并固定在所述进气孔中。所述实验箱211也固定在所述实验台100上,并围绕所述试件座210设置,同时所述实验箱211形成封闭空间。所述第一液压缸213位于所述实验箱211上方,所述第一液压缸213底部伸出第一活塞杆212,所述第一活塞杆212插入所述实验箱211中,并位于所述试件座210上方。所述第一活塞杆212在所述第一液压缸213的控制下在竖直方向上移动。所述第一液压缸213侧面还设有液位计214,以显示所述第一液压缸213中液压油的液位。所述实验台100上还安装有第一压力传感器215,所述第一压力传感器215位于所述试件座210下方,用于检测所述试件座210受到的压力大小。所述第二实验设备300包括橡胶套301、第二液压缸303和电压调节装置
309。所述橡胶套301为圆筒状结构,固定在所述实验台100上。所述橡胶套301内部设有线圈302,所述电压调节装置309与所述线圈302电连接,以控制加在所述线圈302上电压的大小。所述第二液压缸303位于所述橡胶套301上方,所述第二液压缸303底部伸出第二活塞杆304,所述第二活塞杆304插入所述橡胶套301中,其末端具有上压头305,所述第二活塞杆304在所述第二液压缸303的控制下带动所述上压头305在竖直方向上移动。所述上压头305上安装有位移传感器306,用以检测所述上压头3本文档来自技高网
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【技术保护点】
多场耦合相似材料特性测试实验平台,其特征在于,包括实验台(100)、第一实验设备(200)和第二实验设备(300);所述第一实验设备(200)包括试件座(210)、实验箱(211)和第一液压缸(213),所述试件座(210)固定在所述实验台(100)上,所述实验箱(211)围绕所述试件座(210)设置,且其内部形成密封空间,所述第一液压缸(213)位于所述实验箱(211)上方,所述第一液压缸(213)底部伸出第一活塞杆(212),所述第一活塞杆(212)末端插入所述实验箱(211)并处于所述试件座(210)正上方,所述试件座(210)下方设有第一压力传感器(215);所述第二实验设备(300)包括橡胶套(301)、电压调节装置(309)和第二液压缸(303),所述橡胶套(301)固定在所述实验台(100)上,所述橡胶套(301)为圆筒状的中空结构,其侧壁中绕设有线圈(302),所述线圈(302)与所述电压调节装置(309)电连接,所述第二液压缸(303)位于所述橡胶套(301)上方,所述第二液压缸(303)底部伸出第二活塞杆(304),所述第二活塞杆(304)插入所述橡胶套(301)并在末端固定有上压头(305),所述实验台(100)上还固定有固定杆(307),所述固定杆(307)顶端固定有下压头(308),所述上压头(305)上安装有位移传感器(306),所述固定杆(307)下方安装有第二压力传感器(310),所述第一压力传感器(215)、第二压力传感器(310)和位移传感器(306)均与安装在所述实验台(100)上的比例放大器(401)电连接。...

【技术特征摘要】
1.多场耦合相似材料特性测试实验平台,其特征在于,包括实验台(100)、第一实验设备(200)和第二实验设备(300);所述第一实验设备(200)包括试件座(210)、实验箱(211)和第一液压缸(213),所述试件座(210)固定在所述实验台(100)上,所述实验箱(211)围绕所述试件座(210)设置,且其内部形成密封空间,所述第一液压缸(213)位于所述实验箱(211)上方,所述第一液压缸(213)底部伸出第一活塞杆(212),所述第一活塞杆(212)末端插入所述实验箱(211)并处于所述试件座(210)正上方,所述试件座(210)下方设有第一压力传感器(215);所述第二实验设备(300)包括橡胶套(301)、电压调节装置(309)和第二液压缸(303),所述橡胶套(301)固定在所述实验台(100)上,所述橡胶套(301)为圆筒状的中空结构,其侧壁中绕设有线圈(302),所述线圈(302)与所述电压调节装置(309)电连接,所述第二液压缸(303)位于所述橡胶套(301)上方,所述第二液压缸(303)底部伸出第二活塞杆(304),所述第二活塞杆(304)插入所述橡胶套(301)并在末端固定有上压头(305),所述实验台(100)上还固定有固定杆(307),所述固定杆(307)顶端固定有下压头(308),所述上压头(305)上安装有位移传感器(306),所述固定杆(3...

【专利技术属性】
技术研发人员:赵鹏翔高锦彪丁洋张超肖鹏李志梁魏宗勇
申请(专利权)人:西安科技大学
类型:新型
国别省市:陕西;61

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