CN108414348B - 一种测验岩石用的真三轴试验系统及其实现方法 - Google Patents

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    • G01N3/18—Performing tests at high or low temperatures

Abstract

本发明公开了一种测验岩石用的真三轴试验系统，它包括主机框架，所述主机框架内形成有工作腔；所述工作腔内设有用于放置待测试的岩石试样的测试室，所述测试室的若干个侧面与主机框架的工作腔相抵；它还包括至少若干套设于工作腔内作用在测试室上的补偿式加压装置，所述测试室不与主机框架的工作腔相抵的任意一侧面上至少配置了一套所述补偿式加压装置，所述补偿式加压装置用作对测试室内的岩石试样施加一个方向的恒定作用力，不同套的补偿式加压装置所产生的对测试室内的岩石试样的恒定作用力环绕所述测试室内的岩石试样的周围。能够提供相对稳定的压力环境，模拟试验环境更为真实。

Description

一种测验岩石用的真三轴试验系统及其实现方法
技术领域
本发明涉及一种测验岩石用的真三轴试验系统及其实现方法。
背景技术
在深部岩体工程中，由于地热、地下水、应力和化学反应的相互作用，岩体内存在着极其复杂的温度场、渗流场、应力场和化学场。目前，对于岩体内部多场耦合过程的研究己成为了国际岩石力学领域最热门的课题之一，也是核废料地质处置、地下能源储存和开发、地热资源开采等众多岩体工程中亟需解决的关键科学问题之一，具有极其重要的科学意义和工程应用价值。在实验室中构筑实际深部岩体所处的应力、渗流、温度和化学环境，开展多种条件下的室内试验是理解岩石在多场耦合作用下的各种性质长期演变规律的一种重要途径。
为此，申请号为201710494066.4的中国发明专利，公开了一种简易手动真三轴仪，基于其所公开的技术方案，分析后可知，仍存在以下的不足之处：
不足之处体现在提出该真三轴仪的发明人，未意识到使用中的弹簧其力学性能将随时间的推移而会加速降低，进而导致岩石试样在试验过程中所受三轴压力衰减，这样一来破坏了试验条件，导致未能够准确模拟岩石所处的现场环境。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，提供一种测验岩石用的真三轴试验系统，克服了背景技术中的不足，能够提供相对稳定的压力环境，模拟试验环境更为真实。
为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：一种测验岩石用的真三轴试验系统，它包括主机框架，所述主机框架内形成有工作腔；所述工作腔内设有用于放置待测试的岩石试样的测试室，所述测试室的若干个侧面与主机框架的工作腔相抵；它还包括至少若干套设于工作腔内作用在测试室上的补偿式加压装置，所述测试室不与主机框架的工作腔相抵的任意一侧面上至少配置了一套所述补偿式加压装置，所述补偿式加压装置用作对测试室内的岩石试样施加一个方向的恒定作用力，不同套的补偿式加压装置所产生的对测试室内的岩石试样的恒定作用力环绕所述测试室内的岩石试样的周围。
进一步的，所述补偿式加压装置的数量为三套，每套所述补偿式加压装置的结构相同，所述补偿式加压装置包括加压板、螺栓、已获知力学性能衰减曲线的弹簧和液压千斤顶；所述螺栓的一端伸出所述主机框架外，另一端与加压板的一端连接固定，所述弹簧的一端套设入加压板的另一端，所述液压千斤顶的一端伸入所述弹簧中，所述弹簧的另一端和液压千斤顶的另一端均抵在测试室的一侧板上，所述液压千斤顶为压力手动可调的千斤顶。
进一步的，所述补偿式加压装置的数量为三套，每套所述补偿式加压装置的结构相同，所述补偿式加压装置包括加压板、螺栓、已获知力学性能衰减曲线的弹簧和液压千斤顶；所述螺栓的一端伸出所述主机框架外，另一端与加压板的一端连接固定，所述弹簧的一端套设入加压板的另一端，所述液压千斤顶的一端伸入所述弹簧中，所述弹簧的另一端和液压千斤顶的另一端均抵在测试室的一侧板上，所述液压千斤顶为伺服式千斤顶，所述液压千斤顶可通过将弹簧的力学性能衰减曲线输入其伺服系统后实现压力补偿。
进一步的，所述补偿式加压装置的数量为三套，每套所述补偿式加压装置的结构相同，所述补偿式加压装置包括加压板、螺栓、弹簧、液压千斤顶、压力传感器、控制器；所述螺栓的一端伸出所述主机框架外，另一端与加压板的一端连接固定，所述弹簧的一端套设入加压板的另一端，所述液压千斤顶的一端伸入所述弹簧中，所述弹簧的另一端和液压千斤顶的另一端均抵在测试室的一侧板上，所述液压千斤顶为伺服式千斤顶，所述压力传感器、控制器以及液压千斤顶依序相连，用以实时获取压力信息，并以此为基础调整千斤顶的压力，补偿弹簧衰减的力学性能。
进一步的，所述测试室的各个侧板之间的配合处和/或所述测试室的各个侧板与测试室底板之间的配合处设有密封用的橡胶条。
进一步的，所述测试室的各个侧板上设有相应的注水孔和\或出水孔；其中，所述注水孔的出口端朝向测试室内的岩石试样，所述出水孔的入口端朝向测试室内的岩石试样。
进一步的，所述注水孔或出水孔对应地设在所述测试室的各个侧板的中心处，围绕注水孔或出水孔的测试室的各个侧板上设有环形水槽。
进一步的，它还包括渗流装置，所述渗流装置包括伺服泵、供水箱、集水箱、水压传感器和流速传感器；所述伺服泵的一头连接供水箱，另一头通过水管连接测试室的注水孔；测试室的出水孔通过水管与集水箱接通，所述流速传感器安装在出水孔与集水箱接通的水管上，所述水压传感器安装在注水孔与供水箱接通的水管上。
进一步的，它还包括恒温装置，所述主机框架处于恒温装置中，所述恒温装置包括油缸、加热装置、油温控制装置和温度传感器；所述油缸内装有高温油，加热装置处于油缸底部用作对高温油加热；所述温度传感器装入高温油中负责监测高温油的温度，所述温度传感器、油温控制装置以及加热装置依序相连，以对高温油的温度实时监控。
采用以上结构设计，与现有技术相比有以下的优点：引入若干套设于工作腔内作用在测试室上的补偿式加压装置，在测试室不与主机框架的工作腔相抵的任意一侧面上至少配置了一套所述补偿式加压装置，其中，补偿式加压装置用作对测试室内的岩石试样施加一个方向的恒定作用力，不同套的补偿式加压装置所产生的对测试室内的岩石试样的恒定作用力环绕所述测试室内的岩石试样的周围，整一个过程，提供了相对稳定的压力环境，模拟试验环境更为真实。
附图说明
图1是本发明的主机框架的正视图；
图2是本发明的主机框架的侧视图；
图3是本发明的主机框架的俯视图；
图4是本发明的主机框架的侧视剖面图；
图5是本发明的主机框架的俯视剖面图；
图6是本发明的测试室的侧板的示意图；
图7是本发明的恒温装置的示意图。
图中所示：1、底座板；2、凹槽；3、左侧板；4、加压板；5、螺栓；6、弹簧；7、液压千斤顶；8、测试室左侧板；9、注水孔；10、立柱；11、顶板；12、螺母；13、测试室顶板；14、右侧板；15、橡胶条；16、测试室右侧板；17、测试室；18、出水孔；19、测试室底板；20、后侧板；21、前侧板；22、测试室后侧板；23、测试室前测板；24、环形水槽；25、加热装置；26、油缸；27、伺服泵；28、供水箱；29、集水箱。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明。
实施例一
本发明公开了一种测验岩石用的真三轴试验系统，参见图1-图7，它包括主机框架和测试室，所述主机框架内形成了工作腔。
所述主机框架包括底座板1、顶板11、左侧板13、右侧板14、前侧板21、后侧板20和若干个立柱10，所述底座板1、顶板11、左侧板13、右侧板14、前侧板21和后侧板20依序安装构成所述主机框架，所述立柱10设于主机框架的相邻侧板之间以加强主机框架的结构，底座板1上形成有相应的凹槽2，安装左侧板13、右侧板14、前侧板21和后侧板20，底座板1、顶板11与立柱10三者之间通过螺接固定，其螺接用的螺帽12暴露在外。
所述测试室由测试室底板19、测试室左侧板8、测试室右侧板16、测试室前侧板23、测试室后侧板22和测试室顶板13构成；其中，所述测试室右侧板16与右侧板14相抵，所述测试室后侧板22与后侧板20相抵，所述测试室底板19与底座1相抵。
在具体实施时候，可以选用以下三种具体结构的额补偿式加压装置，但不仅仅限于以下三种具体结构的额补偿式加压装置，选用额补偿式加压装置的宗旨是，能够补偿弹簧在不同环境下衰减的力学性能，达到维持岩石试样所受压力为恒定值的目的。
在具体实施时候，一种方案是，所述补偿式加压装置的数量为三套，每套所述补偿式加压装置的结构相同，所述补偿式加压装置包括加压板4、螺栓5、已获知力学性能衰减曲线的弹簧6和液压千斤顶7；所述螺栓5的一端伸出所述主机框架外，另一端与加压板4的一端连接固定，所述弹簧6的一端套设入加压板4的另一端，所述液压千斤顶7的一端伸入所述弹簧6中，所述弹簧6的另一端和液压千斤顶7的另一端均抵在测试室的一侧板上，所述液压千斤顶7为压力手动可调的千斤顶。在该方案中，通过定期手动调节液压千斤顶7的压力，应对弹簧6其力学性能随时间的推移而衰退的特性，以达到提供一个相对较为恒定的作用力的目的。
在具体实施时候，所述测试室的各个侧板之间的配合处和/或所述测试室的各个侧板与测试室底板19之间的配合处设有密封用的橡胶条15。
在具体实施时候，所述测试室的各个侧板上设有相应的注水孔9和\或出水孔18；其中，所述注水孔9的出口端朝向测试室内的岩石试样，所述出水孔18的入口端朝向测试室内的岩石试样。
在具体实施时候，所述注水孔9或出水孔18对应地设在所述测试室的各个侧板的中心处，围绕注水孔9或出水孔18的测试室的各个侧板上设有环形水槽24。
在具体实施时候，它还包括渗流装置，所述渗流装置包括伺服泵27、供水箱28、集水箱29、水压传感器和流速传感器；所述伺服泵的一头连接供水箱28，另一头通过水管连接测试室的注水孔9；测试室的出水孔18通过水管与集水箱29接通，所述流速传感器安装在出水孔18与集水箱29接通的水管上，所述水压传感器安装在注水孔9与供水箱28接通的水管上。
在具体实施时候，它还包括恒温装置，所述主机框架处于恒温装置中，所述恒温装置包括油缸26、加热装置25、油温控制装置和温度传感器。在附图7中，温度传感器用A标示出，所述油缸26内装有高温油，加热装置25处于油缸26底部用作对高温油加热；所述温度传感器装入高温油中负责监测高温油的温度，所述温度传感器、油温控制装置以及加热装置25依序相连，以对高温油的温度实时监控。
实施例二
本发明公开了一种测验岩石用的真三轴试验系统，参见图1-图7，它包括主机框架和测试室，所述主机框架内形成了工作腔。
所述主机框架包括底座板1、顶板11、左侧板13、右侧板14、前侧板21、后侧板20和若干个立柱10，所述底座板1、顶板11、左侧板13、右侧板14、前侧板21和后侧板20依序安装构成所述主机框架，所述立柱10设于主机框架的相邻侧板之间以加强主机框架的结构，底座板1上形成有相应的凹槽2，安装左侧板13、右侧板14、前侧板21和后侧板20，底座板1、顶板11与立柱10三者之间通过螺接固定，其螺接用的螺帽12暴露在外。
所述测试室由测试室底板19、测试室左侧板8、测试室右侧板16、测试室前侧板23、测试室后侧板22和测试室顶板13构成；其中，所述测试室右侧板16与右侧板14相抵，所述测试室后侧板22与后侧板20相抵，所述测试室底板19与底座1相抵。
在具体实施时候，可以选用以下三种具体结构的额补偿式加压装置，但不仅仅限于以下三种具体结构的额补偿式加压装置，选用额补偿式加压装置的宗旨是，能够补偿弹簧在不同环境下衰减的力学性能，达到维持岩石试样所受压力为恒定值的目的。
在具体实施时候，另一种方案是，所述补偿式加压装置的数量为三套，每套所述补偿式加压装置的结构相同，所述补偿式加压装置包括加压板4、螺栓5、已获知力学性能衰减曲线的弹簧6和液压千斤顶7；所述螺栓5的一端伸出所述主机框架外，另一端与加压板4的一端连接固定，所述弹簧6的一端套设入加压板4的另一端，所述液压千斤顶7的一端伸入所述弹簧6中，所述弹簧6的另一端和液压千斤顶7的另一端均抵在测试室的一侧板上，所述液压千斤顶7为伺服式千斤顶，所述液压千斤顶7可通过将弹簧6的力学性能衰减曲线输入其伺服系统后实现压力补偿。在该方案中，通过采用伺服式千斤顶，并且将弹簧6的力学性能衰减曲线输入液压千斤顶7的伺服系统，实现了压力补偿，以达到提供一个相对较为恒定的作用力的目的。
在具体实施时候，所述测试室的各个侧板之间的配合处和/或所述测试室的各个侧板与测试室底板19之间的配合处设有密封用的橡胶条15。
在具体实施时候，所述测试室的各个侧板上设有相应的注水孔9和\或出水孔18；其中，所述注水孔9的出口端朝向测试室内的岩石试样，所述出水孔18的入口端朝向测试室内的岩石试样。
在具体实施时候，所述注水孔9或出水孔18对应地设在所述测试室的各个侧板的中心处，围绕注水孔9或出水孔18的测试室的各个侧板上设有环形水槽24。
在具体实施时候，它还包括渗流装置，所述渗流装置包括伺服泵27、供水箱28、集水箱29、水压传感器和流速传感器；所述伺服泵的一头连接供水箱28，另一头通过水管连接测试室的注水孔9；测试室的出水孔18通过水管与集水箱29接通，所述流速传感器安装在出水孔18与集水箱29接通的水管上，所述水压传感器安装在注水孔9与供水箱28接通的水管上。
在具体实施时候，它还包括恒温装置，所述主机框架处于恒温装置中，所述恒温装置包括油缸26、加热装置25、油温控制装置和温度传感器。在附图7中，温度传感器用A标示出，所述油缸26内装有高温油，加热装置25处于油缸26底部用作对高温油加热；所述温度传感器装入高温油中负责监测高温油的温度，所述温度传感器、油温控制装置以及加热装置25依序相连，以对高温油的温度实时监控。
实施例三
本发明公开了一种测验岩石用的真三轴试验系统，参见图1-图7，它包括主机框架和测试室，所述主机框架内形成了工作腔。
所述主机框架包括底座板1、顶板11、左侧板13、右侧板14、前侧板21、后侧板20和若干个立柱10，所述底座板1、顶板11、左侧板13、右侧板14、前侧板21和后侧板20依序安装构成所述主机框架，所述立柱10设于主机框架的相邻侧板之间以加强主机框架的结构，底座板1上形成有相应的凹槽2，安装左侧板13、右侧板14、前侧板21和后侧板20，底座板1、顶板11与立柱10三者之间通过螺接固定，其螺接用的螺帽12暴露在外。
所述测试室由测试室底板19、测试室左侧板8、测试室右侧板16、测试室前侧板23、测试室后侧板22和测试室顶板13构成；其中，所述测试室右侧板16与右侧板14相抵，所述测试室后侧板22与后侧板20相抵，所述测试室底板19与底座1相抵。
在具体实施时候，可以选用以下三种具体结构的额补偿式加压装置，但不仅仅限于以下三种具体结构的额补偿式加压装置，选用额补偿式加压装置的宗旨是，能够补偿弹簧在不同环境下衰减的力学性能，达到维持岩石试样所受压力为恒定值的目的。
在具体实施时候，另一种方案是，所述补偿式加压装置的数量为三套，每套所述补偿式加压装置的结构相同，所述补偿式加压装置包括加压板4、螺栓5、弹簧6、液压千斤顶7、压力传感器、控制器；所述螺栓5的一端伸出所述主机框架外，另一端与加压板4的一端连接固定，所述弹簧6的一端套设入加压板4的另一端，所述液压千斤顶7的一端伸入所述弹簧6中，所述弹簧6的另一端和液压千斤顶7的另一端均抵在测试室的一侧板上，所述液压千斤顶7为伺服式千斤顶，所述压力传感器、控制器以及液压千斤顶7依序相连，用以实时获取压力信息，并以此为基础调整千斤顶的压力，补偿弹簧6衰减的力学性能。在该方案中，实时获得了压力信息，以方便对液压千斤顶7的压力进行调整，以达到提供一个相对较为恒定的作用力的目的。
在具体实施时候，所述测试室的各个侧板之间的配合处和/或所述测试室的各个侧板与测试室底板19之间的配合处设有密封用的橡胶条15。
在具体实施时候，所述测试室的各个侧板上设有相应的注水孔9和\或出水孔18；其中，所述注水孔9的出口端朝向测试室内的岩石试样，所述出水孔18的入口端朝向测试室内的岩石试样。
在具体实施时候，所述注水孔9或出水孔18对应地设在所述测试室的各个侧板的中心处，围绕注水孔9或出水孔18的测试室的各个侧板上设有环形水槽24。
在具体实施时候，它还包括渗流装置，所述渗流装置包括伺服泵27、供水箱28、集水箱29、水压传感器和流速传感器；所述伺服泵的一头连接供水箱28，另一头通过水管连接测试室的注水孔9；测试室的出水孔18通过水管与集水箱29接通，所述流速传感器安装在出水孔18与集水箱29接通的水管上，所述水压传感器安装在注水孔9与供水箱28接通的水管上。
在具体实施时候，它还包括恒温装置，所述主机框架处于恒温装置中，所述恒温装置包括油缸26、加热装置25、油温控制装置和温度传感器。在附图7中，温度传感器用A标示出，所述油缸26内装有高温油，加热装置25处于油缸26底部用作对高温油加热；所述温度传感器装入高温油中负责监测高温油的温度，所述温度传感器、油温控制装置以及加热装置25依序相连，以对高温油的温度实时监控。
实时例四
本发明公开了一种测验岩石用的真三轴试验系统，参见图1-图7，它包括主机框架和测试室，所述主机框架内形成了工作腔。
所述主机框架包括底座板1、顶板11、左侧板13、右侧板14、前侧板21、后侧板20和若干个立柱10，所述底座板1、顶板11、左侧板13、右侧板14、前侧板21和后侧板20依序安装构成所述主机框架，所述立柱10设于主机框架的相邻侧板之间以加强主机框架的结构，底座板1上形成有相应的凹槽2，安装左侧板13、右侧板14、前侧板21和后侧板20，底座板1、顶板11与立柱10三者之间通过螺接固定，其螺接用的螺帽12暴露在外。
所述测试室由测试室底板19、测试室左侧板8、测试室右侧板16、测试室前侧板23、测试室后侧板22和测试室顶板13构成；其中，所述测试室右侧板16与右侧板14相抵，所述测试室后侧板22与后侧板20相抵，所述测试室底板19与底座1相抵。
在具体实施时候，可以选用以下三种具体结构的额补偿式加压装置，但不仅仅限于以下三种具体结构的额补偿式加压装置，选用额补偿式加压装置的宗旨是，能够补偿弹簧在不同环境下衰减的力学性能，达到维持岩石试样所受压力为恒定值的目的。
在具体实施时候，另一种方案是，所述补偿式加压装置的数量为三套，每套所述补偿式加压装置的结构不相同。
三套补偿式加压装置分别采用实施例一中所涉及的补偿式加压装置，实施例二中所涉及的补偿式加压装置和实施例三中所涉及的补偿式加压装置。
在具体实施时候，所述测试室的各个侧板之间的配合处和/或所述测试室的各个侧板与测试室底板19之间的配合处设有密封用的橡胶条15。
在具体实施时候，所述测试室的各个侧板上设有相应的注水孔9和\或出水孔18；其中，所述注水孔9的出口端朝向测试室内的岩石试样，所述出水孔18的入口端朝向测试室内的岩石试样。
在具体实施时候，所述注水孔9或出水孔18对应地设在所述测试室的各个侧板的中心处，围绕注水孔9或出水孔18的测试室的各个侧板上设有环形水槽24。
在具体实施时候，它还包括渗流装置，所述渗流装置包括伺服泵27、供水箱28、集水箱29、水压传感器和流速传感器；所述伺服泵的一头连接供水箱28，另一头通过水管连接测试室的注水孔9；测试室的出水孔18通过水管与集水箱29接通，所述流速传感器安装在出水孔18与集水箱29接通的水管上，所述水压传感器安装在注水孔9与供水箱28接通的水管上。
在具体实施时候，它还包括恒温装置，所述主机框架处于恒温装置中，所述恒温装置包括油缸26、加热装置25、油温控制装置和温度传感器。在附图7中，温度传感器用A标示出，所述油缸26内装有高温油，加热装置25处于油缸26底部用作对高温油加热；所述温度传感器装入高温油中负责监测高温油的温度，所述温度传感器、油温控制装置以及加热装置25依序相连，以对高温油的温度实时监控。
实时例五
本发明公开了一种测验岩石用的真三轴试验系统，参见图1-图7，它包括主机框架和测试室，所述主机框架内形成了工作腔。
所述主机框架包括底座板1、顶板11、左侧板13、右侧板14、前侧板21、后侧板20和若干个立柱10，所述底座板1、顶板11、左侧板13、右侧板14、前侧板21和后侧板20依序安装构成所述主机框架，所述立柱10设于主机框架的相邻侧板之间以加强主机框架的结构，底座板1上形成有相应的凹槽2，安装左侧板13、右侧板14、前侧板21和后侧板20，底座板1、顶板11与立柱10三者之间通过螺接固定，其螺接用的螺帽12暴露在外。
所述测试室由测试室底板19、测试室左侧板8、测试室右侧板16、测试室前侧板23、测试室后侧板22和测试室顶板13构成；其中，所述测试室右侧板16与右侧板14相抵，所述测试室后侧板22与后侧板20相抵，所述测试室底板19与底座1相抵。
在具体实施时候，可以选用以下三种具体结构的额补偿式加压装置，但不仅仅限于以下三种具体结构的额补偿式加压装置，选用额补偿式加压装置的宗旨是，能够补偿弹簧在不同环境下衰减的力学性能，达到维持岩石试样所受压力为恒定值的目的。
在具体实施时候，另一种方案是，所述补偿式加压装置的数量为三套，其中两套所述补偿式加压装置的结构相同，。
三套补偿式加压装置中的两套采用采用实施例一中所涉及的补偿式加压装置，或者实施例二中所涉及的补偿式加压装置，或者实施例三中所涉及的补偿式加压装置。
当三套补偿式加压装置中的两套采用采用实施例一中所涉及的补偿式加压装置，剩余那套补偿式加压装置可选择实施例二中所涉及的补偿式加压装置或者实施例三中所涉及的补偿式加压装置。
当三套补偿式加压装置中的两套采用采用实施例二中所涉及的补偿式加压装置，剩余那套补偿式加压装置可选择实施例一中所涉及的补偿式加压装置或者实施例三中所涉及的补偿式加压装置。
当三套补偿式加压装置中的两套采用采用实施例三中所涉及的补偿式加压装置，剩余那套补偿式加压装置可选择实施例一中所涉及的补偿式加压装置或者实施例二中所涉及的补偿式加压装置。
在具体实施时候，所述测试室的各个侧板之间的配合处和/或所述测试室的各个侧板与测试室底板19之间的配合处设有密封用的橡胶条15。
在具体实施时候，所述测试室的各个侧板上设有相应的注水孔9和\或出水孔18；其中，所述注水孔9的出口端朝向测试室内的岩石试样，所述出水孔18的入口端朝向测试室内的岩石试样。
在具体实施时候，所述注水孔9或出水孔18对应地设在所述测试室的各个侧板的中心处，围绕注水孔9或出水孔18的测试室的各个侧板上设有环形水槽24。
在具体实施时候，它还包括渗流装置，所述渗流装置包括伺服泵27、供水箱28、集水箱29、水压传感器和流速传感器；所述伺服泵的一头连接供水箱28，另一头通过水管连接测试室的注水孔9；测试室的出水孔18通过水管与集水箱29接通，所述流速传感器安装在出水孔18与集水箱29接通的水管上，所述水压传感器安装在注水孔9与供水箱28接通的水管上。
在具体实施时候，它还包括恒温装置，所述主机框架处于恒温装置中，所述恒温装置包括油缸26、加热装置25、油温控制装置和温度传感器。在附图7中，温度传感器用A标示出，所述油缸26内装有高温油，加热装置25处于油缸26底部用作对高温油加热；所述温度传感器装入高温油中负责监测高温油的温度，所述温度传感器、油温控制装置以及加热装置25依序相连，以对高温油的温度实时监控。
以上各个实施例，涉及到一种测验岩石用的真三轴试验系统的实现方法，将岩石试样放置于测试室，在测试室的各个侧板上安装位移传感器，通过补偿式加压装置施加一定的作用力到测试室内的岩石试样上，实时对补偿式加压装置进行调整，使得作用到测试室内的岩石试样上的力保持不变，在一定的温度和渗流环境下进行长期加载试验；经历一定时间后可进一步通过补偿式加压装置增大压力，进行岩石的破坏试验。采集上述过程中各个侧板上的位移传感器的位移数据以及水压、流速、温度等数据，记录下岩石的变形破坏及渗透系数变化等规律。
以上各个实施例，所述液压千斤顶(7)在补偿弹簧(6)衰减的力学性能的基础上，还可继续增压进行岩石破坏试验。
以上各个实施例，相对于仅采用液压千斤顶的三轴试验装置，由于弹簧提供了大部分的加载力，从而较大地降低了设备和运营成本并实现了设备的小型化和轻量化，有助于在恒温装置中对多个岩石试样同时进行长期试验，大幅提高试验效率。
以上各个实施例，克服了弹簧力学性能的衰减在高温下，不能应用于多场耦合条件下的岩石试验。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种测验岩石用的真三轴试验系统，它包括主机框架，所述主机框架内形成有工作腔；所述工作腔内设有用于放置待测试的岩石试样的测试室，所述测试室的若干个侧面与主机框架的工作腔相抵；其特征在于：它还包括至少若干套设于工作腔内作用在测试室上的补偿式加压装置，所述测试室不与主机框架的工作腔相抵的任意一侧面上至少配置了一套所述补偿式加压装置，所述补偿式加压装置用作对测试室内的岩石试样施加一个方向的恒定作用力，不同套的补偿式加压装置所产生的对测试室内的岩石试样的恒定作用力环绕所述测试室内的岩石试样的周围；
所述补偿式加压装置的数量为三套，每套所述补偿式加压装置的结构相同，所述补偿式加压装置包括加压板(4)、螺栓(5)、已获知力学性能衰减曲线的弹簧(6)和液压千斤顶(7)；所述螺栓(5)的一端伸出所述主机框架外，另一端与加压板(4)的一端连接固定，所述弹簧(6)的一端套设入加压板(4)的另一端，所述液压千斤顶(7)的一端伸入所述弹簧(6)中，所述弹簧(6)的另一端和液压千斤顶(7)的另一端均抵在测试室的一侧板上。
2.根据权利要求1所述的一种测验岩石用的真三轴试验系统，其特征在于：所述液压千斤顶(7)为压力手动可调的千斤顶。
3.根据权利要求1所述的一种测验岩石用的真三轴试验系统，其特征在于：所述液压千斤顶(7)为伺服式千斤顶，所述液压千斤顶(7)可通过将弹簧(6)的力学性能衰减曲线输入其伺服系统后实现压力补偿。
4.根据权利要求1-权利要求3任意一项权利要求所述的一种测验岩石用的真三轴试验系统，其特征在于：所述测试室的各个侧板之间的配合处和/或所述测试室的各个侧板与测试室底板(19)之间的配合处设有密封用的橡胶条(15)。
5.根据权利要求1-权利要求3任意一项权利要求所述的一种测验岩石用的真三轴试验系统，其特征在于：所述测试室的各个侧板上设有相应的注水孔(9)和\或出水孔(18)；其中，所述注水孔(9)的出口端朝向测试室内的岩石试样，所述出水孔(18)的入口端朝向测试室内的岩石试样。
6.根据权利要求5所述的一种测验岩石用的真三轴试验系统，其特征在于：所述注水孔(9)或出水孔(18)对应地设在所述测试室的各个侧板的中心处，围绕注水孔(9)或出水孔(18)的测试室的各个侧板上设有环形水槽(24)。
7.根据权利要求5所述的一种测验岩石用的真三轴试验系统，其特征在于：它还包括渗流装置，所述渗流装置包括伺服泵(27)、供水箱(28)、集水箱(29)、水压传感器和流速传感器；所述伺服泵的一头连接供水箱(28)，另一头通过水管连接测试室的注水孔(9)；测试室的出水孔(18)通过水管与集水箱(29)接通，所述流速传感器安装在出水孔(18)与集水箱(29)接通的水管上，所述水压传感器安装在注水孔(9)与供水箱(28)接通的水管上。
8.根据权利要求1-权利要求3任意一项权利要求所述的一种测验岩石用的真三轴试验系统，其特征在于：它还包括恒温装置，所述主机框架处于恒温装置中，所述恒温装置包括油缸(26)、加热装置(25)、油温控制装置和温度传感器；所述油缸(26)内装有高温油，加热装置(25)处于油缸(26)底部用作对高温油加热；所述温度传感器装入高温油中负责监测高温油的温度，所述温度传感器、油温控制装置以及加热装置(25)依序相连，以对高温油的温度实时监控。
9.一种根据权利要求1所述的一种测验岩石用的真三轴试验系统的实现方法，其特征在于：
将岩石试样放置于测试室，在测试室的各个侧板上安装位移传感器，通过补偿式加压装置施加一定的作用力到测试室内的岩石试样上，实时对补偿式加压装置进行调整，使得作用到测试室内的岩石试样上的力保持不变，经历一定时间后采集各个侧板上的位移传感器的位移数据，记录下岩石的变形破坏规律。
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