一种用于高温岩石力学试验的加热装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种用于高温岩石力学试验的加热装置，其包括加热系统、传感器系统、控制系统和连接系统四个部分；加热系统包括电加热片、铝箔板外壳、阻热布和锁扣；传感器系统包括外置温度传感器、内置温度传感器和内置压力传感器；控制系统包括数字显示器、控制电路板、操作旋钮和金属外壳；连接系统包括连接插口和导线。本测量装置设置了加热系统、传感器系统、控制系统和连接系统，其结构简单。温度传感器可探测试验机三轴压力室内部和外部的温度信息，压力传感器可以探测三轴压力室内部的围压信息。其可以实现对岩石力学试验进行加温并实施温度和围压的监测，所得的温度和围压信息对岩石力学试验的研究结果具有重要意义。

A heating device for high temperature rock mechanics test

The utility model discloses a heating device for high temperature rock mechanics test, which comprises a heating system, a sensor system, a control system and a connecting system; a heating system comprises an electric heating sheet, an aluminum foil shell, a heat-resisting cloth and a lock; and a sensor system comprises an external temperature sensor and an internal temperature sensor. The control system includes a digital display, a control circuit board, an operation knob and a metal housing; the connection system includes a connection socket and a wire. The measuring device has a heating system, a sensor system, a control system and a connecting system, and the structure is simple. The temperature sensor can detect the temperature information inside and outside the triaxial pressure chamber of the testing machine, and the pressure sensor can detect the confining pressure information inside the triaxial pressure chamber. It can be used to monitor the temperature and confining pressure of rock mechanics test, and the information of temperature and confining pressure is of great significance to the research results of rock mechanics test.

【技术实现步骤摘要】
一种用于高温岩石力学试验的加热装置
本技术属于室内岩石力学试验
，尤其是涉及一种岩石力学试验机三轴室温度的控制装置。
技术介绍
地下土木工程设计及施工之前，必须要了解地下工程选址所在地岩石的物理力学性质。岩石的物理力学性质受多种因素的制约，温度就是其中的一个重要的影响因素。岩石的埋深越大，其周围的环境温度越高，为了获得准确的岩石物理力学性质，需要在室内岩石力学试验中考虑温度的影响。因此，在进行岩石力学三轴压缩试验时需要对岩石试件进行加温，研究不同温度下岩石的物理力学性质。因而，开发一种高温岩石力学试验的加热设备具有十分重要的意义。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是提供一种用于高温岩石力学试验的加热装置，其结构简单，使用方便。为了解决上述技术问题，本技术提供的技术方案是：一种高温岩石力学试验的加热装置，其包括加热系统、传感器系统、控制系统和连接系统四个部分；所述加热系统包括电加热片、铝箔板外壳、阻热布和锁扣，所述电加热片的外部布设有用于防护的铝箔板外壳，所述铝箔板外壳的外部包裹阻热布，所述铝箔板外壳的两端设置锁扣，通过锁扣所述铝箔板外壳封闭成环，包裹在岩石力学试验机三轴压力室外侧，所述电加热片通过导线与控制系统相连；所述传感器系统包括一个用于探测电加热片处温度的外置温度传感器、两个用于探测试样周围环境温度的内置温度传感器和一个用于探测三轴压力室内围压信息的内置压力传感器；所述外置温度传感器位于电加热片处，两个内置温度传感器位于岩石压力机三轴压力室内部，所述内置压力传感器位于岩石力学试验机三轴压力室内部，所述外置温度传感器通过导线与控制系统连接，所述内置温度传感器和内置压力传感器连接岩石力学试验机三轴压力室底盘内部的通道接口，且通过岩石力学试验机三轴压力室底盘外部的通道接口与控制系统相连；所述控制系统包括数字显示器、控制加热装置工作状态的控制电路板、操作旋钮和作为外部框架对整个控制系统起到保护作用的金属外壳；所述数字显示器包括六块，布设于控制系统的正面，所述操作旋钮设置两个，上下分布；所述连接系统包括所述连接插口和导线，连接插口设在控制系统的后端，所述连接插口的内部端口通过导线和控制电路板相连，所述连接插口的外部端口通过导线与外置温度传感器相连，所述连接插口的外部端口通过导线经岩石力学试验机三轴压力室底盘外部的通道接口分别和内置温度传感器及内置压力传感器相连。借助该连接插口、导线以及岩石力学试验机三轴压力室底盘外部的通道接口从而将内置温度传感器及内置压力传感器与控制系统相连，借助连接插口、导线将外置温度传感器与控制系统相连。优选的，所述电加热片为矩形，其内部结构为电阻发热丝缠绕在云母板上，所述阻热布与铝箔板外壳之间紧密贴合。优选的，上部的操作旋钮用于控制加热装置的开关，下部的操作旋钮3-3用于控制加热装置的加热功率。优选的，所述连接插口布设6个，第一个连接插口通过导线连接电加热片，第二个连接插口通过导线连接外置温度传感器、第三个和第四个连接插口通过导线连接两个内置温度传感器，第五个连接插口通过导线连接内置压力传感器，第六个连接插口通过导线连接外部电源，用于为整个控制系统供电。优选的，所述数字显示器包括六块，第一块数字显示器显示的是试验设定温度，第二块数字显示器显示的是电加热片温度，第三块数字显示器、第四块数字显示器分别显示的是三轴压力室内温度，第五块数字显示器显示两个内置温度传感器的平均值，第六块数字显示器显示的是三轴压力室内的环境压力。上述的高温岩石力学试验的加热装置的加热方法，其包括如下步骤：（a）使用时，将内置电加热片、外置阻热布的铝箔板包裹在岩石力学试验机三轴压力室的外侧，通过锁扣封闭成环，并实现紧贴，将外置温度传感器固定于岩石力学试验机三轴压力室的外侧，要求与电加热片直接接触，通过导线连接外置温度传感器与控制系统上的连接插口，将两个内置的温度传感器和内置压力传感器连接到试验机三轴压力室底盘内部的通道接口，通过导线连接试验机三轴压力室底盘外部的通道与控制系统上的连接插口；（b）将加热装置连接电源，打开控制系统上部的操作旋钮，对装置进行调试，观察数字显示器的显示值是否正常，其中，第五块数字显示器的数值应该为第三块、第四块显示数值的平均值，而后，岩石力学试验机三轴压力室开始充油加压，在此过程中，三轴压力室内部压力增大，第六块数字显示器显示值不断增大；（c）三轴压力室内部压力达到设定压力之后，停止加压，开始为三轴压力室加温，旋转控制系统的下部操作旋钮，设置操作系统的预设温度值，第一块数字显示器表示该信息，此时，电加热片开始工作，外置温度传感器将会感知电加热片的温度信息，电加热片工作后，三轴室内部的环境温度将会逐渐上升，内置温度传感器将会感知三轴室内部环境的温度信息，第三块、第四块数字显示器表示该信息，当第五块数字显示器的数值与第一块数字显示器的数值相等时，三轴压力室内部温度达到试验预设温度，此时电加热片将停止加热，维持恒温状态，开始试验；（d）若需要改变岩石压力机三轴压力室内部的温度，则重复过程c，直到试验完成；（e）试验完成后，先将加热装置控制系统电源关闭，电源线拔开，待加热片冷却到常温，将加热仪各部分导线拔开，电加热片上的锁扣打开，将各部分回收并放置到原始位置，等待下一次使用。采用上述技术方案所产生的技术效果在于：本技术测量装置设置了加热系统、传感器系统、控制系统和连接系统，其结构简单，使用方便。其中设置的温度传感器可以探测试验机三轴压力室内部和外部的温度信息，设置的压力传感器可以探测三轴压力室内部的围压信息。本技术可以实现对岩石力学试验进行加温并实施温度和围压的监测，所得的温度和围压信息对岩石力学试验的研究结果具有重要意义。本探测装置操作方法简便，能对岩石力学试验试件进行有效加热并有效地探测三轴压力室内外温度和三轴压力室内压力信息。附图说明图1为本技术装置示意图；图2为加热系统横截面示意图（即电加热片、铝箔板外壳和阻热布的位置关系示意图）；图3为本技术控制系统金属外壳前端显示器和设置按钮布置示意图；图4为本技术控制系统金属外壳后端连接插口布置示意图；其中，1-1电加热片；1-2铝箔板外壳；1-3阻热布；1-4锁扣；2-1外置温度传感器；2-2内置温度传感器；2-3内置压力传感器；3-1数字显示器；3-2控制电路板；3-3操作旋钮；3-4金属外壳；4-1连接导线；4-2连接插口。具体实施方式为使本技术的上述目的，特征和优点能够更加明显易懂，下面将结合本技术实施例中的附图和具体实施方式，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。参见附图1-附图4，本加热装置包括加热系统、传感器系统、控制系统、连接系统四个部分。所述加热系统包括电加热片1-1、铝箔板外壳1-2、阻热布1-3、锁扣1-4。电加热片1-1为矩形，其内部特征为电阻发热丝缠绕在云母板上，在电加热片的外部布设铝箔板外壳1-2防护，铝箔板外壳1-2的外部包裹阻热布1-3，阻热布1-3与本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于高温岩石力学试验的加热装置，其特征在于：其包括加热系统、传感器系统、控制系统和连接系统四个部分；所述加热系统包括电加热片（1‑1）、铝箔板外壳（1‑2）、阻热布（1‑3）和锁扣（1‑4），所述电加热片的外部布设有用于防护的铝箔板外壳（1‑2），所述铝箔板外壳（1‑2）的外部包裹阻热布（1‑3），所述铝箔板外壳（1‑2）的两端设置锁扣（1‑4），通过锁扣（1‑4）所述铝箔板外壳（1‑2）封闭成环，包裹在岩石力学试验机三轴压力室外侧，所述电加热片（1‑1）通过导线（4‑1）与控制系统相连；所述传感器系统包括一个用于探测电加热片（1‑1）处温度的外置温度传感器（2‑1）、两个用于探测试样周围环境温度的内置温度传感器（2‑2）和一个用于探测三轴压力室内围压信息的内置压力传感器（2‑3）；所述外置温度传感器（2‑1）位于电加热片（1‑1）处，两个内置温度传感器（2‑2）位于岩石力学试验机三轴压力室内部，所述内置压力传感器（2‑3）位于岩石力学试验机三轴压力室内部，所述内置温度传感器（2‑2）和内置压力传感器（2‑3）连接岩石力学试验机三轴压力室底盘内部的通道接口，且所述内置温度传感器（2‑2）和内置压力传感器（2‑3）经由岩石力学试验机三轴压力室底盘外部的通道接口与控制系统相连；所述控制系统包括数字显示器（3‑1）、控制加热装置工作状态的控制电路板（3‑2）、操作旋钮（3‑3）和作为外部框架对整个控制系统起到保护作用的金属外壳（3‑4）；所述数字显示器（3‑1）包括六块，布设于控制系统的正面，所述操作旋钮（3‑3）设置两个，上下分布；所述连接系统包括所述连接插口（4‑2）和导线（4‑1），所述连接插口（4‑2）安装在控制系统的后端，所述连接插口（4‑2）的内部端口通过导线（4‑1）和控制电路板（3‑2）相连，所述连接插口（4‑2）的外部端口通过导线（4‑1）与外置温度传感器（2‑1）相连，所述连接插口（4‑2）的外部端口通过导线（4‑1）经岩石力学试验机三轴压力室底盘外部的通道接口分别和内置温度传感器（2‑2）及内置压力传感器（2‑3）相连。...

【技术特征摘要】
1.一种用于高温岩石力学试验的加热装置，其特征在于：其包括加热系统、传感器系统、控制系统和连接系统四个部分；所述加热系统包括电加热片（1-1）、铝箔板外壳（1-2）、阻热布（1-3）和锁扣（1-4），所述电加热片的外部布设有用于防护的铝箔板外壳（1-2），所述铝箔板外壳（1-2）的外部包裹阻热布（1-3），所述铝箔板外壳（1-2）的两端设置锁扣（1-4），通过锁扣（1-4）所述铝箔板外壳（1-2）封闭成环，包裹在岩石力学试验机三轴压力室外侧，所述电加热片（1-1）通过导线（4-1）与控制系统相连；所述传感器系统包括一个用于探测电加热片（1-1）处温度的外置温度传感器（2-1）、两个用于探测试样周围环境温度的内置温度传感器（2-2）和一个用于探测三轴压力室内围压信息的内置压力传感器（2-3）；所述外置温度传感器（2-1）位于电加热片（1-1）处，两个内置温度传感器（2-2）位于岩石力学试验机三轴压力室内部，所述内置压力传感器（2-3）位于岩石力学试验机三轴压力室内部，所述内置温度传感器（2-2）和内置压力传感器（2-3）连接岩石力学试验机三轴压力室底盘内部的通道接口，且所述内置温度传感器（2-2）和内置压力传感器（2-3）经由岩石力学试验机三轴压力室底盘外部的通道接口与控制系统相连；所述控制系统包括数字显示器（3-1）、控制加热装置工作状态的控制电路板（3-2）、操作旋钮（3-3）和作为外部框架对整个控制系统起到保护作用的金属外壳（3-4）；所述数字显示器（3-1）包括六块，布设于控制系统的正面，所述操作旋钮（3-3）设置两个，上下分布；所述连接系统包括所述连接插口（4-2）和导线（4-1），所述连接插口（4-2）安装在控制系统的后端，所述连接插...

【专利技术属性】
技术研发人员：董志凯，李浩然，刘博，邱爽，
申请(专利权)人：石家庄铁道大学，
类型：新型
国别省市：河北,13