CN106771052B - 一种用于类岩石试样的环向和轴向应变测量装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种用于类岩石试样的环向和轴向应变测量装置，包括底座、环轴架、传感器和压头；底座包括三个同心的圆柱，分别为横截面积依次减小的第一圆柱、第二圆柱和第三圆柱，第二圆柱置于第一圆柱上，第三圆柱置于第二圆柱上；环轴架包括方柱、圆环、长柱和中空圆柱，方柱为三根，均匀分布在第二圆柱上表面边缘处，圆环套设在试样中间位置，并通过长杆与方柱上的上端部相连，圆环的侧壁上均匀设有至少3个通孔，通孔用于放置传感器，长柱的下端部固定在圆环上，上端部设有用于放置传感器的中空圆柱；压头包括中柱和套设在中柱上的外延环，使用时，中柱压在试样的上表面，中空圆柱上的传感器探头与外延环的下表面接触。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于类岩石试样的环向和轴向应变测量装置，属于岩土工程技术领域。
背景技术
岩石种类繁多，性质复杂，目前室内试验都是分开单独测量(类)岩石轴向应变和环向应变数据，轴向应变和环向应变的测量通常是使用电阻应变片或改进的电阻应变计。现有的方法只能测量应变片所在位置的局部应变，测量范围小，且操作复杂；其他一些改进的电阻应变计灵敏度低，寿命短，测量误差大，操作不便，其中室内试验的环向应变测量已经成为岩石特性研究的掣肘，为此，需要有一种能够精确、简便测试类岩石试样端面平整度和垂直度的仪器装置和方法来解决此类问题。
发明内容
本发明为了解决现有技术中存在的上述缺陷和不足，提供了一种用于类岩石试样的环向和轴向应变测量装置。
为解决上述技术问题，本发明提供一种用于类岩石试样的环向和轴向应变测量装置，包括底座、环轴架、传感器和压头；
所述底座包括三个同心的圆柱，分别为横截面积依次减小的第一圆柱、第二圆柱和第三圆柱，所述第二圆柱置于所述第一圆柱上，所述第三圆柱置于所述第二圆柱上，所述第二圆柱上表面边缘处均匀设有四个进出油孔和三个插线部件，每个所述插线部件上设有四个电插孔；所述第三圆柱上放置试样；
所述环轴架包括方柱、圆环、长柱和中空圆柱，所述方柱为三根，均匀分布在所述第二圆柱上表面边缘处，所述圆环套设在试样中间位置，并通过长杆与所述方柱上的上端部相连，所述圆环的侧壁上均匀设有至少4个通孔，所述通孔用于放置传感器，所述长柱的下端部固定在圆环上，上端部设有用于放置传感器的中空圆柱；
所述压头包括中柱和套设在所述中柱上的外延环，使用时，中柱压在试样的上表面，中空圆柱上的传感器探头与外延环的下表面接触。
进一步，所述方柱的上端部设有十字开口，所述长杆的端部嵌入十字开口内。
进一步，所述十字开口的底面上设有弹性橡胶垫片。
进一步，所述十字开口上端部设置一块钢制压片，且所述钢制压片置于所述长杆上。
进一步，所述圆环的外壁上通孔端部的位置处设有凹槽，传感器杆外端部有一个与所述凹槽相配的凸块。
进一步，所述中柱的材质为经过热处理的2Cr13型号钢，外延环为铝制材料。
本发明所达到的有益技术效果：本发明提供的一种用于类岩石试样的环向和轴向应变测量装置，可以将轴向应变和环向应变测量装置一体化，且环向测量可以不受包裹试样的橡胶套变形的影响，可以精确的测量试样的环向变形，且量程和测量范围大，结构简单，不易因岩石变成过大而损坏；本发明的橡胶垫片可以有效减小试样轴向变形对环向变形测量的影响，本发明的凹槽和凸起的相互配合，可以很好的解决安装试样时损伤传感器探头的技术问题，而且操作简单，使用方便。
附图说明
图1本发明结构示意图；
图2本发明环轴架结构示意图。
其中，1底座；2环轴架；3传感器；4压头；5试样；11第一圆柱；12第二圆柱；13第三圆柱；14进出油孔；15插线部件；21方柱；22圆环；23长柱；24中空圆柱；25长杆；26十字开口；27橡胶垫片；28钢制压片；29凸起；41中柱；42外延环。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
如图1-2所示，本发明提供一种用于类岩石试样的环向和轴向应变测量装置，包括底座、环轴架、传感器和压头；
所述底座1包括三个同心的圆柱，分别为横截面积依次减小的第一圆柱11、第二圆柱12和第三圆柱13，所述第二圆柱12置于所述第一圆柱11上，所述第三圆柱13置于所述第二圆柱12上，所述第二圆柱12上表面边缘处均匀设有四个进出油孔14和三个插线部件15，每个所述插线部件15上设有四个电插孔；所述第三圆柱13上放置试样；
所述环轴架2包括方柱21、圆环22、长柱23和中空圆柱24，所述方柱21为三根，均匀分布在所述第二圆柱12上表面边缘处，所述圆环22套设在试样中间位置，并通过长杆25与所述方柱21上的上端部相连，所述圆环22的侧壁上均匀设有至少4个通孔，所述通孔用于放置传感器3，所述长柱23的下端部固定在圆环22上，上端部设有用于放置传感器3的中空圆柱24；
所述方柱21的上端部设有十字开口26，所述长杆25的端部嵌入十字开口26内，所述十字开口26的底面上设有弹性橡胶垫片27，有效减小试样轴向变形对环向变形测量的影响，上端部设置一块钢制压片28，工作时，所述钢制压片置于所述长杆上；
所述圆环22的外壁上通孔端部的位置处设有凹槽，传感器杆的后端有一个凸块29，进行试验前凸块29卡在在圆环的外壁上，将试样安装好后，将凸块卡在凹槽内，防止安装时对传感器的探头产生摩擦，保护传感器。
所述压头包括中柱和套设在所述中柱上的外延环，使用时，中柱压在试样的上表面，中空圆柱上的传感器探头与外延环的下表面接触；所述中柱为经过热处理的2Cr13型号钢，外延环为轻型材料如铝制材料，或轻型替代材料如有机玻璃，碳纤维材料等。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种用于类岩石试样的环向和轴向应变测量装置，其特征在于：包括底座、环轴架、传感器和压头；
所述底座包括三个同心的圆柱，分别为横截面积依次减小的第一圆柱、第二圆柱和第三圆柱，所述第二圆柱置于所述第一圆柱上，所述第三圆柱置于所述第二圆柱上，所述第二圆柱上表面边缘处均匀设有四个进出油孔和三个插线部件，每个所述插线部件上设有四个电插孔；所述第三圆柱上放置试样；
所述环轴架包括方柱、圆环、长柱和中空圆柱，所述方柱为三根，均匀分布在所述第二圆柱上表面边缘处，所述圆环套设在试样中间位置，并通过长杆与所述方柱上的上端部相连，所述圆环的侧壁上均匀设有至少4个通孔，所述通孔用于放置传感器，所述长柱的下端部固定在圆环上，上端部设有用于放置传感器的中空圆柱；
所述压头包括中柱和套设在所述中柱上的外延环，使用时，中柱压在试样的上表面，中空圆柱上的传感器探头与外延环的下表面接触；所述方柱的上端部设有十字开口，所述长杆的端部嵌入十字开口内。
2.根据权利要求1所述的用于类岩石试样的环向和轴向应变测量装置，其特征在于：所述十字开口的底面上设有弹性橡胶垫片。
3.根据权利要求1所述的用于类岩石试样的环向和轴向应变测量装置，其特征在于：所述十字开口上端部设置一块钢制压片，且所述钢制压片置于所述长杆上。
4.根据权利要求1所述的用于类岩石试样的环向和轴向应变测量装置，其特征在于：所述圆环的外壁上通孔端部的位置处设有凹槽，传感器杆外端部有一个与所述凹槽相配的凸块。
5.根据权利要求1所述的用于类岩石试样的环向和轴向应变测量装置，其特征在于：所述中柱的材质为经过热处理的2Cr13型号钢，外延环为铝制材料。
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