【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及岩石细观损伤测试，特别是涉及一种机械破岩损伤特征测试装置及其测试方法。
技术介绍
1、在地下能源储库开发及放射性废物地质处置库研发领域中，地下工程的开挖将对工程围岩产生损伤，劣化岩体的力学性质，影响地下工程的长期安全运行。尤其是在放射性废物的地质处置库的建设过程中，围岩开挖可能造成损伤区内新生裂隙的产生以及原生裂隙的扩展、连通，使围岩的渗透性增大，为核素迁移提供潜在通道，为长久安全地封存放射性废物产生不利影响。因此，识别围岩开挖损伤区内的裂隙，圈定损伤区的范围，量化损伤程度对地下工程十分重要。不同开挖方法(钻爆法、机械法)引起的围岩损伤特征不同。其中机械破岩法形成的损伤区主要聚集在开挖面很小的范围内，损伤不连续，诱发裂纹为张拉裂纹，裂纹细小，肉眼无法辨识。目前机械破岩损伤的室内测试方法主要包括荧光法、电镜扫描法和ct扫描法。然而，传统荧光法的损伤识别率低，需要使用数码相机拍摄裂纹的荧光图，并传输至计算机中通过肉眼观察裂纹分布情况，损伤的识别和测量依赖较强的人工经验；电镜扫描法和ct扫描法对岩石样品的尺寸要求较高，观测区域有限，通常需要将观测岩样重新加工成直径5厘米以内的试样，且单个岩样的扫描时间较长、费用较高。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种机械破岩损伤特征测试装置及其测试方法，以解决上述现有技术存在的问题，能够有效解决机械破岩损伤测试识别率低、岩样要求高、主观性强及操作繁琐的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：本专利技术提
3、优选的，所述待观测岩样需要观测的表面朝上，并对准所述主机的镜头，且所述待观测岩样需要观测的面涂抹有裂纹显像液。
4、优选的，所述显微镜主体上设有位于所述目镜和所述主机之间的灯座，所述灯座靠近所述主机的一侧设有所述荧光光源，且所述灯座上设有与所述荧光光源电连接且调节其亮度的亮度调节旋钮。
5、优选的，所述荧光光源配套有紫外线滤块和蓝色荧光滤块，所述紫外线滤块和所述蓝色荧光滤块均可拆卸覆盖在所述荧光光源的外侧。
6、优选的，所述荧光光源呈环形结构，并环绕在所述主机的外周侧。
7、优选的，所述固定底座上设有沿水平x轴方向可移动设置的支撑部，所述载物台沿水平y轴方向上可移动安装在所述支撑部上，且所述固定底座和所述支撑部上分别设有驱动所述支撑部和所述载物台往复滑动的第一驱动机构。
8、优选的，所述支架包括固定在所述固定底座上的立柱，所述固定沿竖直方向延伸，并滑动设有与所述显微镜主体相连接的滑动部，所述立柱上设有用于定位所述滑动部的定位机构，且所述立柱上还设有驱动所述滑动部滑动的第二驱动机构。
9、优选的，所述主机上设有用于调节观测倍数的调焦轮。
10、优选的，所述摄像机上设有分辨率旋钮。
11、还提供一种机械破岩损伤特征测试装置的测试方法，包括如下步骤：
12、岩石裂纹显像：制备成裂纹显像液，使用滴管将制备好的所述裂纹显像液涂抹于岩样需要观测的表面，静置所需时间后将残留的荧光粉拭去；
13、识别岩石试样的损伤特征：将岩样放置于载物台上，将需要观测的表面朝上，对准主机的镜头镜头，打开荧光光源并调节出适合的亮度，通过目镜观测岩样表面裂隙的清晰度，调节主机与岩样需要观测的表面的距离，且通过调焦轮调节主机的观测倍数，直至聚焦到图像清晰，在荧光光源的照射下，岩样内的裂隙呈亮色，剩余完整无裂隙的表面呈暗色；
14、测量岩石试样的损伤：打开摄像机，打开图像处理系统，将观测得到的图像传输至图像处理系统中，通过移动载物台，使需要测量的裂隙呈现于图像处理系统的测量界面中，通过分辨率调节旋钮调节摄像机分辨率，点击拍摄按钮获得裂隙图像，校准图像处理系统的测量标尺卡，采用测量标尺卡测量图像中裂隙的长度、周长、面积、半径和角度。
15、本专利技术相对于现有技术取得了以下技术效果：
16、通过在主机上设有两均与镜头相连接的光路，且主机的顶部设有分别与两光路相连接的目镜和拍摄转接口，摄像机的镜头可持续安装在拍摄转接口处，通过目镜直接对岩样进行观察，通过摄像机将图像信号传输给图像处理系统，再对图像处理系统显示出来的图像中裂隙的长度、周长、面积、半径和角度进行测量，以实现采用岩石细观损伤识别及测量联合于一体的方式，充分发挥了显微镜在识别和测量细观尺度裂隙几何特征的优势，以及图像处理系统准确计算损伤特征方面的优势，提高了损伤测试的精度，进而提高了损伤的识别率，有效解决了传统荧光法进行损伤室内测试识别率低的问题。其中的图像处理系统，即能够对活动图像进行实时测量，又能够通过载物台带岩样移动，将裂隙不同位置的多幅图片拼接成一幅图片进而对静态图像进行测量，无需将大尺寸岩样进行重新加工，测试速度快，解决了传统扫描法中对岩样重加工及操作过程复杂的问题。
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1.一种机械破岩损伤特征测试装置，其特征在于，包括体视显微镜、固定底座及沿水平方向可移动安装在所述固定底座上的载物台，所述载物台上放置有待观测岩样，所述固定底座上安装有位于所述载物台一侧且竖直延伸的支架，所述体视显微镜包括沿所述支架延伸的方向可移动设置在所述支架上的显微镜主体，所述显微镜主体上设有随其同步移动的主机，所述主机的底部设有用于观测所述待观测岩样的镜头，所述主机内设有两均与所述镜头相连接的光路，所述主机的顶部设有分别与两所述光路相连接的目镜和拍摄转接口，所述拍摄转接口间隔位于所述目镜的一侧并配套有摄像机，所述摄像机的镜头可持续安装在所述拍摄转接口处，所述摄像机电连接有用于岩样损伤采集和处理的图像处理系统，所述主机处设有荧光光源，所述荧光光源的光照范围覆盖所述待观测岩样，所述显微镜主体的顶部设有目镜。
2.根据权利要求1所述的机械破岩损伤特征测试装置，其特征在于，所述待观测岩样需要观测的表面朝上，并对准所述主机的镜头，且所述待观测岩样需要观测的面涂抹有裂纹显像液。
3.根据权利要求1或2所述的机械破岩损伤特征测试装置，其特征在于，所述显微镜主体上设
4.根据权利要求3所述的机械破岩损伤特征测试装置，其特征在于，所述荧光光源配套有紫外线滤块和蓝色荧光滤块，所述紫外线滤块和所述蓝色荧光滤块均可拆卸覆盖在所述荧光光源的外侧。
5.根据权利要求4所述的机械破岩损伤特征测试装置，其特征在于，所述荧光光源呈环形结构，并环绕在所述主机的外周侧。
6.根据权利要求5所述的机械破岩损伤特征测试装置，其特征在于，所述固定底座上设有沿水平X轴方向可移动设置的支撑部，所述载物台沿水平Y轴方向上可移动安装在所述支撑部上，且所述固定底座和所述支撑部上分别设有驱动所述支撑部和所述载物台往复滑动的第一驱动机构。
7.根据权利要求6所述的机械破岩损伤特征测试装置，其特征在于，所述支架包括固定在所述固定底座上的立柱，所述固定沿竖直方向延伸，并滑动设有与所述显微镜主体相连接的滑动部，所述立柱上设有用于定位所述滑动部的定位机构，且所述立柱上还设有驱动所述滑动部滑动的第二驱动机构。
8.根据权利要求7所述的机械破岩损伤特征测试装置，其特征在于，所述主机上设有用于调节观测倍数的调焦轮。
9.根据权利要求8所述的机械破岩损伤特征测试装置，其特征在于，所述摄像机上设有分辨率旋钮。
10.一种应用如权利要求1至9任一项所述的机械破岩损伤特征测试装置的测试方法，其特征在于，包括如下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种机械破岩损伤特征测试装置，其特征在于，包括体视显微镜、固定底座及沿水平方向可移动安装在所述固定底座上的载物台，所述载物台上放置有待观测岩样，所述固定底座上安装有位于所述载物台一侧且竖直延伸的支架，所述体视显微镜包括沿所述支架延伸的方向可移动设置在所述支架上的显微镜主体，所述显微镜主体上设有随其同步移动的主机，所述主机的底部设有用于观测所述待观测岩样的镜头，所述主机内设有两均与所述镜头相连接的光路，所述主机的顶部设有分别与两所述光路相连接的目镜和拍摄转接口，所述拍摄转接口间隔位于所述目镜的一侧并配套有摄像机，所述摄像机的镜头可持续安装在所述拍摄转接口处，所述摄像机电连接有用于岩样损伤采集和处理的图像处理系统，所述主机处设有荧光光源，所述荧光光源的光照范围覆盖所述待观测岩样，所述显微镜主体的顶部设有目镜。
2.根据权利要求1所述的机械破岩损伤特征测试装置，其特征在于，所述待观测岩样需要观测的表面朝上，并对准所述主机的镜头，且所述待观测岩样需要观测的面涂抹有裂纹显像液。
3.根据权利要求1或2所述的机械破岩损伤特征测试装置，其特征在于，所述显微镜主体上设有位于所述目镜和所述主机之间的灯座，所述灯座靠近所述主机的一侧设有所述荧光光源，且所述灯座上设有与所述荧光光源电连接且调节其亮度的亮度调节旋钮。
4.根据权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员：王春萍，马洪素，刘健，陈亮，郑植，
申请(专利权)人：核工业北京地质研究院，
类型：发明
国别省市：
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