CN106766727A - 岩石实验标准试件烘干和热缩管烘烤装置及操作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种岩石实验标准试件烘干和热缩管烘烤装置及其操作方法，它由真空室、烘干室和烘烤室组成；烘干室能置于真空室中用于烘干岩石标准试件；烘烤室能置于真空室中用于烘烤热缩管。通过该装置大大提高了实验效率和实验精度，有效改善传统热风枪烘烤岩石实验标准试件热缩管时手扶、旋转实验装置造成的试件与底座错动的现象，解决传统热风枪烘烤岩石实验标准试件热缩管时对手的烫伤问题。同时干燥室和烘烤室可旋转，以达到受热均匀的效果，从而提高实验的成功率及实验结果、数据的准确性。

Description

岩石实验标准试件烘干和热缩管烘烤装置及操作方法

技术领域

本发明属于岩石实验设备。

背景技术

目前，岩石力学实验标准试件的烘干多采用专用真空干燥箱，无法实现在实验台上方便快捷的烘干，并且真空干燥箱造价较高。

在试验准备阶段为了研究岩石的强度特性、流固耦合特性，通常利用岩石标准试件进行室内三轴或渗流实验，实验过程中为了防止液压油等液体渗入标准试件中影响实验结果，需对标准试件进行热缩管包裹处理，热缩管具有受热收缩的特性，可通过热风枪烘烤使热缩管紧贴包裹标准试件，从而达到防止漏液压油的目的。但在使用传统热风枪烘烤标准试件热缩管时，为了满足其紧贴试件的要求，需用手握扶或手动旋转实验装置，容易造成标准试件与底座出现错动；另外传统的热风枪只有一个出风口，在烘烤热缩管时，烘烤只有局部受热，分块烘烤完毕，容易造成热缩管受热不均匀，影响包裹效果，从而影响实验精度和结果必要时还需对岩石标准试件进行真空烘干以除去其中的水分。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种岩石实验标准试件烘干和热缩管烘烤装置。

本发明同时提供该装置的操作方法。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种岩石实验标准试件烘干和热缩管烘烤装置，其特征在于，该装置由真空室、烘干室和烘烤室组成；烘干室可置于真空室中用于烘干岩石标准试件；烘烤室可置于真空室中用于烘烤热缩管；

所述的真空室由勺子状的操作手柄、真空罩和底座组成；所述的真空罩上设有抽气嘴，真空罩顶部设有连接口，操作手柄的勺头伸入连接口实现与真空罩的密封连接；所述的底座面上设有一圈凹槽，通过凹槽实现真空罩和底座的密封连接，底座面中心位置上设有与岩石实验标准试件直径一致的放置台；

所述的操作手柄把体的尾端设有电源线，操作手柄把体上安装有电源开关、电源指示灯，电源线、电源开关和电源指示灯电连接；操作手柄把体上还设有温度控制开关、风量控制开关、转速控制开关，操作手柄把体内部安装有电路板，电路板上设有电源开关电路、风量控制电路、温度控制电路、转速控制电路，上述各电路分别与电源开关、风量控制开关、温度控制开关和转速控制开关实现电连接；操作手柄上还设有热度显示器；操作手柄勺头内部安装有电动机，电动机与转速控制电路电连接，电动机轴伸入到真空罩内并安装有齿轮；

所述的烘干室的构造是，包括一个能置入真空罩内的晶格反射罩，晶格反射罩外壁包裹隔热层，晶格反射罩内壁安装有电热丝和温度监测传感器，晶格反射罩顶部设有与前述齿轮配合的齿槽；

所述的烘烤室的构造是，包括一个能置入真空罩内的耐热罩体，耐热罩体外壁由隔热层包裹，耐热罩体内壁安装有温度监测传感器和2-4个对称布置的电热风扇，耐热罩体顶部设有与前述齿轮配合的齿槽。

本发明装置的使用操作方法是：

本发明装置的操作方法包括岩石实验标准试件的烘干和热缩管的烘烤，操作步骤如下：

步骤一，将操作手柄的齿轮通过真空罩顶部的连接口进入真空罩内，并使操作手柄密封连接在真空罩上，构成一个整体；

步骤二，将烘干室置入真空罩内，使烘干室齿槽与真空罩中的齿轮啮合、拧紧，使烘干室和真空罩构成一个整体；同时使烘干室中的温度监测传感器和电热丝分别与操作手柄中的热度显示器和温度控制电路连接；

步骤三，将底座平放于实验台上，将岩石标准试件放在试件底座的放置台上；

步骤四，手持操作手柄将烘干室和真空罩一起提起，将烘干室对准岩石标准试件，缓慢下放，使真空罩底端放进底座凹槽中，并实现与凹槽的密封；

步骤五，用导管使真空罩上的抽气嘴与抽空泵连接，抽取真空室中的空气，使真空室处于真空状态；

步骤六，连接操作手柄上的电源线，打开电源开关，通过转速控制开关使烘干室缓慢转动，观察热度显示器，通过温度控制开关调节所需要的温度；

步骤七，待岩石标准试件烘干完毕，将所有开关归零、关闭，断开温度监测传感器和电热丝接头，拔下电源线，手持操作手柄将装置垂直向上缓慢地取下，将真空室与烘干室分离，搁置待用；取下烘干的岩石标准试件，备用；

步骤八，准备两个与岩石标准试件直径一致的垫片和一个与岩石标准试件直径一致的试件顶座，在试件底座上放一个垫片，将步骤六烘干的标准试件放置在垫片上，用绝缘胶带缠绕使岩石标准试件下边缘处与放置台固定，在岩石标准试件顶部放置另一个垫片和试件顶座，用绝缘胶带缠绕使岩石标准试件上边缘处与试件顶座固定；

步骤九，剪取一段热缩管，将热缩管套入岩石标准试件上，要求热缩管底部处于放置台的高度一半位置，顶部处于试件顶座的高度一半位置；

步骤十，将烘烤室置入真空罩内，使烘烤室齿槽与真空罩中的齿轮啮合、拧紧，使烘烤室和真空罩构成一个整体；同时使烘烤室中的温度监测传感器和热度显示器电连接、电热风扇的电机和电热丝分别与操作手柄上的风量控制电路和温度控制电路连接；手持操作手柄将烘烤室和真空罩一起提起，将烘烤室对准热缩管，缓慢下放，使真空罩底端放进底座凹槽中，并实现与凹槽的密封；

步骤十一，重复步骤五；

步骤十二，连接操作手柄上的电源线，打开电源开关，通过转速控制开关使烘烤室缓慢转动并调节烘烤室的旋转速度，观察热度显示器，根据所需热度调节风速和温度，随时观察烘烤程度，一般烘烤10—20s即可；

步骤十三，烘烤完毕，将所有开关归零、关闭，拔下电源线，将装置垂直向上缓慢地取下，将真空室与烘烤室分离，搁置待用；

步骤十四，将烘烤好的热缩管上下边缘用绝缘胶带缠绕封死，防止岩石力学实验时高压油的侵入试件。

进一步，为了更有效地防止岩石力学实验时高压油的侵入，所述的步骤九中热缩管可再增加一层。

本发明的优点在于：通过该装置大大提高了实验效率和实验精度，有效改善传统热风枪烘烤岩石实验标准试件热缩管时手扶、旋转实验装置造成的试件与底座错动的现象，解决传统热风枪烘烤岩石实验标准试件热缩管时对手的烫伤问题。同时干燥室和烘烤室可旋转，以达到受热均匀的效果，从而提高实验的成功率及实验结果、数据的准确性。整个装置电路采用并联电路，使各个组成部分单独工作、互不影响，有元件损坏时可快速查找修理。

附图说明

图1为本发明实施例的真空室构造示意图；

图2为本发明实施例的烘干室构造示意图；

图3为实施例的烘烤室构造示意图；

图4为岩石实验标准试件烘干时的示意图；

图5为热缩管烘烤时的示意图。

图例说明：A—真空室；B—烘干室；C—烘烤室；1—操作手柄；2—真空罩；3—底座；4—凹槽；5—电源线；6—电路板；7—热度显示器；8—电动机；9—齿轮；10—抽气嘴；11—放置台；12—烘干室隔热层；13—晶格反射罩；14—电热丝；15—烘干室齿槽；16—烘干室温度监测传感器；17—耐热罩体；18—烘烤室隔热层；19—烘烤室温度监测传感器；20—电热风扇；21—烘烤室齿槽；22—岩石标准试件；23—导管；24—抽空泵；25—试件顶座；26—第一垫片；27—热缩管；28—第二垫片。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

一种岩石实验标准试件烘干和热缩管烘烤装置，由如图1所示的真空室A、图2所示的烘干室B和图3所示的烘烤室C组成；烘干室B可置于真空室A中用于烘干岩石标准试件22；烘烤室C可置于真空室A中用于烘烤热缩管27；

如图1所示,所述的真空室A由勺子状的操作手柄1、真空罩2和底座3组成；所述的底座3面上设有一圈凹槽4，通过凹槽4实现真空罩2和底座3的密封连接，底座3面中心位置上设有与岩石实验标准试件22直径一致的放置台11；所述的真空罩2上设有抽气嘴10，真空罩2顶部设有连接口，操作手柄1的勺头伸入连接口实现与真空罩2的密封连接；

所述的操作手柄1把体的尾端设有电源线5，操作手柄1把体上安装有电源开关、电源指示灯，电源线5、电源开关和电源指示灯电连接；操作手柄1把体上还设有温度控制开关、风量控制开关和转速控制开关，操作手柄把体内部安装有电路板6，电路板上设有电源开关电路、风量控制电路、温度控制电路和转速控制电路，上述各电路分别与电源开关、风量控制开关、温度控制开关和转速控制开关实现电连接；操作手柄1上还设有热度显示器7；操作手柄1勺头内部安装有电动机8，电动机8与转速控制电路电连接，电动机8轴伸入到真空罩2内并安装有齿轮9；

所述的烘干室B的构造见图2，包括一个可置入真空罩2内的晶格反射罩13，晶格反射罩13外壁包裹烘干室隔热层12，内壁安装有电热丝14和烘干室温度监测传感器16，晶格反射罩13顶部设有与前述齿轮9配合的烘干室齿槽15；

所述的烘烤室C的构造见图3，包括一个可置入真空罩2内的耐热罩体17，耐热罩体17外壁由烘烤室隔热层18包裹，内壁安装有烘烤室温度监测传感器19和2-4个对称布置的电热风扇20，耐热罩体17顶部设有与前述齿轮9配合的烘烤室齿槽21。

本发明装置的使用操作方法包括如图4所示的岩石实验标准试件的烘干、和如图5所示的热缩管的烘烤，操作步骤如下：

步骤一，将操作手柄1的齿轮9通过真空罩2顶部的连接口进入真空罩2内，并使操作手柄1密封连接在真空罩2上，构成一个整体；

步骤二，将烘干室B置入真空罩2内，使烘干室齿槽15与真空罩2中的齿轮9啮合、拧紧，使烘干室B和真空罩2构成一个整体；同时使烘干室温度监测传感器16、电热丝14分别与操作手柄1中的热度显示器7和温度控制电路连接；

步骤三，将底座3平放于实验台上，将岩石标准试件22放在试件底座3的放置台11上；

步骤四，手持操作手柄1将烘干室B和真空罩2一起提起，将烘干室B对准岩石标准试件22，缓慢下放，使真空罩2底端放进底座的凹槽4中，并实现与凹槽4的密封；

步骤五，用导管23使真空罩2上的抽气嘴10与真空泵24连接，抽取真空室A中的空气，使真空室A处于真空状态；

步骤六，连接操作手柄1上的电源线5，打开电源开关，通过转速控制开关使烘干室B缓慢转动，以达到受热均匀的效果，观察热度显示器7，通过温度控制开关调节所需要的温度；

步骤七，待岩石标准试件22烘干完毕，将所有开关归零、关闭，断开烘干室温度监测传感器16和电热丝14接头，拔下电源线，手持操作手柄1将装置垂直向上缓慢地取下，将真空室A与烘干室B分离，搁置待用；取下烘干的岩石标准试件22，备用；

步骤八，准备两个与岩石标准试件22直径一致的第一垫片26和第二垫片28以及一个与岩石标准试件22直径一致的试件顶座25，在底座3上放第二垫片28，将步骤六烘干的岩石标准试件22放置在第二垫片28上，用绝缘胶带缠绕使岩石标准试件22下边缘处与放置台11固定，在岩石标准试件22顶部放置第一垫片26和试件顶座25，用绝缘胶带缠绕使岩石标准试件22上边缘处与试件顶座25固定；

步骤九，剪取一段长度合适的热缩管27，将热缩管27套入岩石标准试件22上，要求热缩管27底部处于放置台11的高度一半位置，热缩管27顶部处于试件顶座25的高度一半位置；

步骤十，将烘烤室C置入真空罩2内，使烘烤室齿槽21与真空罩2中的齿轮9啮合、拧紧，使烘烤室C和真空罩2构成一个整体；同时使烘烤室温度监测传感器19和热度显示器7电连接，电热风扇20的电机和电热丝14分别与操作手柄1上的风量控制电路和温度控制电路连接；手持操作手柄1将烘烤室C和真空罩2一起提起，将烘烤室C对准热缩管27，缓慢下放，使真空罩2底端放进凹槽4中，并实现与凹槽4的密封；

步骤十一，重复步骤五；

步骤十二，连接操作手柄1上的电源线5，打开电源开关，通过转速控制开关使烘烤室C缓慢转动并调节烘烤室C的旋转速度，观察热度显示器7，根据所需热度调节风速和温度，随时观察烘烤程度，一般烘烤10—20s即可；

步骤十三，烘烤完毕，将所有开关归零、关闭，拔下电源线5，将装置垂直向上缓慢地取下，将真空室A与烘烤室C分离，搁置待用；

步骤十四，将烘烤好的热缩管27上下边缘用绝缘胶带缠绕封死，防止岩石力学实验时高压油侵入试件。

进一步，为了更有效地防止岩石力学实验时高压油的侵入，所述的步骤九中热缩管27可再增加一层。

Claims (2)

1.一种岩石实验标准试件烘干和热缩管烘烤装置，其特征在于，该装置由真空室、烘干室和烘烤室组成；烘干室能置于真空室中用于烘干岩石标准试件；烘烤室能置于真空室中用于烘烤热缩管；

所述的真空室由勺子状的操作手柄、真空罩和底座组成；所述的真空罩上设有抽气嘴，真空罩顶部设有连接口，操作手柄的勺头伸入连接口实现与真空罩的密封连接；所述的底座面上设有一圈凹槽，通过凹槽实现真空罩和底座的密封连接，底座面中心位置上设有与岩石实验标准试件直径一致的放置台；

所述的操作手柄把体的尾端设有电源线，操作手柄把体上安装有电源开关、电源指示灯，电源线、电源开关和电源指示灯电连接；操作手柄把体上还设有温度控制开关、风量控制开关、转速控制开关，操作手柄把体内部安装有电路板，电路板上设有电源开关电路、风量控制电路、温度控制电路、转速控制电路，上述各电路分别与电源开关、风量控制开关、温度控制开关和转速控制开关实现电连接；操作手柄上还设有热度显示器；操作手柄勺头内部安装有电动机，电动机与转速控制电路电连接，电动机轴伸入到真空罩内并安装有齿轮；

所述的烘干室的构造是，包括一个能置入真空罩内的晶格反射罩，晶格反射罩外壁包裹隔热层，晶格反射罩内壁安装有电热丝和温度监测传感器，晶格反射罩顶部设有与前述齿轮配合的齿槽；

所述的烘烤室的构造是，包括一个能置入真空罩内的耐热罩体，耐热罩体外壁由隔热层包裹，耐热罩体内壁安装有温度监测传感器和2-4个对称布置的电热风扇，耐热罩体顶部设有与前述齿轮配合的齿槽。

2.一种利用权利要求1所述的装置烘干岩石实验标准试件和烘烤热缩管的方法，其特征在于，操作步骤如下：

步骤一，将操作手柄的齿轮通过真空罩顶部的连接口进入真空罩内，并使操作手柄密封连接在真空罩上，构成一个整体；

步骤二，将烘干室置入真空罩内，使烘干室齿槽与真空罩中的齿轮啮合、拧紧，使烘干室和真空罩构成一个整体；同时使烘干室中的温度监测传感器和电热丝分别与操作手柄中的热度显示器和温度控制电路连接；

步骤三，将底座平放于实验台上，将岩石标准试件放在试件底座的放置台上；

步骤四，手持操作手柄将烘干室和真空罩一起提起，将烘干室对准岩石标准试件，缓慢下放，使真空罩底端放进底座凹槽中，并实现与凹槽的密封；

步骤五，用导管使真空罩上的抽气嘴与抽空泵连接，抽取真空室中的空气，使真空室处于真空状态；

步骤六，连接操作手柄上的电源线，打开电源开关，通过转速控制开关使烘干室缓慢转动，观察热度显示器，通过温度控制开关调节所需要的温度；

步骤七，待岩石标准试件烘干完毕，将所有开关归零、关闭，断开温度监测传感器和电热丝接头，拔下电源线，手持操作手柄将装置垂直向上缓慢地取下，将真空室与烘干室分离，搁置待用；取下烘干的岩石标准试件，备用；

步骤八，准备两个与岩石标准试件直径一致的垫片和一个与岩石标准试件直径一致的试件顶座，在试件底座上放一个垫片，将步骤六烘干的标准试件放置在垫片上，用绝缘胶带缠绕使岩石标准试件下边缘处与放置台固定，在岩石标准试件顶部放置另一个垫片和试件顶座，用绝缘胶带缠绕使岩石标准试件上边缘处与试件顶座固定；

步骤九，剪取一段热缩管，将热缩管套入岩石标准试件上，要求热缩管底部处于放置台的高度一半位置，顶部处于试件顶座的高度一半位置；

步骤十，将烘烤室置入真空罩内，使烘烤室齿槽与真空罩中的齿轮啮合、拧紧，使烘烤室和真空罩构成一个整体；同时使烘烤室中的温度监测传感器和热度显示器电连接、电热风扇的电机和电热丝分别与操作手柄上的风量控制电路和温度控制电路连接；手持操作手柄将烘烤室和真空罩一起提起，将烘烤室对准热缩管，缓慢下放，使真空罩底端放进底座凹槽中，并实现与凹槽的密封；

步骤十一，重复步骤五；

步骤十二，连接操作手柄上的电源线，打开电源开关，通过转速控制开关使烘烤室缓慢转动并调节烘烤室的旋转速度，观察热度显示器，根据所需热度调节风速和温度，随时观察烘烤程度；

步骤十三，烘烤完毕，将所有开关归零、关闭，拔下电源线，将装置垂直向上缓慢地取下，将真空室与烘烤室分离，搁置待用；

步骤十四，将烘烤好的热缩管上下边缘用绝缘胶带缠绕封死，防止岩石力学实验时高压油的侵入试件。