CN115165543A - 分体式试件盒和可视化试验装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种分体式试件盒和可视化试验装置，分体式试件盒包括：第一试件盒组件；第二试件盒组件，位于第一试件盒组件的下方，第二试件盒组件设有入水孔和出水孔；以及密封组件，设置在第一试件盒组件和第二试件盒组件之间；其中，密封组件、第一试件盒组件和第二试件盒组件限定安装腔，待测试试件安装在安装腔内时，待测试试件能够将安装腔分隔开，以形成第一腔体和第二腔体，入水孔与第一腔体连通，出水孔与第二腔体连通。基于本发明的技术方案，分体式试件盒为由第一试件盒组件、第二试件盒组件和密封组件组成的分体式结构。这样可将分体式试件盒分拆后进行清洗，从而能够对分体式试件盒的安装腔进行彻底的清洗。

Description

分体式试件盒和可视化试验装置

技术领域

本发明涉及岩石及岩体力学技术领域，特别地涉及一种分体式试件盒和可视化试验装置。

背景技术

目前，相关技术中的试件盒用于安装固定待测试试件，当待测试试件测试试验完成后，需要对试件盒的内壁面进行清洗。

然而，相关技术中的试件盒为一体式结构，这样无法对试件盒密封腔的内壁面进行彻底的清洗，残留在内壁面上的污染物无法及时清洗掉，容易导致试验环境受到污染，从而无法满足试验时的洁净度要求。

以上也就是说，相关技术中的试件盒存在清洗不彻底的问题。

发明内容

针对上述现有技术中的问题，本申请提出了一种分体式试件盒，解决了试件盒存在的清洗不彻底的问题。

本发明的分体式试件盒，包括：第一试件盒组件；第二试件盒组件，位于第一试件盒组件的下方，第二试件盒组件设有入水孔和出水孔；以及密封组件，设置在第一试件盒组件和第二试件盒组件之间；其中，密封组件、第一试件盒组件和第二试件盒组件限定安装腔，待测试试件安装在安装腔内时，待测试试件能够将安装腔分隔开，以形成第一腔体和第二腔体，入水孔与第一腔体连通，出水孔与第二腔体连通。

在一个实施方式中，待测试试件包括：透明材料试件，其一端设置在第一试件盒组件内；以及岩样试件，其一端设置在第二试件盒组件内；其中，透明材料试件的另一端与岩样试件的另一端拼接，在拼接处具有裂隙岩石面，通过透明材料试件能够观察液体在岩样试件的裂隙岩石面上的渗流情况。

在一个实施方式中，第一试件盒组件包括：第一侧向夹紧组件，其能够沿第一方向夹紧待测试试件；以及透明板，其设置在第一侧向夹紧组件内，且位于待测试试件的顶端。

在一个实施方式中，第一侧向夹紧组件包括两个沿第一方向相对设置的第一侧向件，第一侧向件上设置有卡槽，透明板的端部位于卡槽内。

在一个实施方式中，第一侧向件包括：本体；以及卡块，其拆卸地设置在本体上，卡槽设置在卡块上。

在一个实施方式中，第二试件盒组件包括：底部件，待测试试件放置在底部件上；第二侧向夹紧组件，其与底部件连接，第二侧向夹紧组件能够沿第二方向夹紧待测试试件；以及两个第二侧向件，与底部件连接，两个第二侧向件沿第一方向分别设置在底部件的两侧；其中，入水孔设置在其中一个第二侧向件内，出水孔设置在另一个第二侧向件内。

在一个实施方式中，第二侧向夹紧组件包括两个沿第二方向相对设置的第三侧向件，两个第三侧向件能够沿第二方向将待测试试件夹紧。

在一个实施方式中，密封组件包括：第一密封件，其设置在第三侧向件和待测试试件之间；以及第二密封件，其设置在第一试件盒组件和第二试件盒组件之间；其中，第一密封件与第二密封件限定密封腔体，密封腔体的上端与第一试件盒组件密封连接，密封腔体的下端与第二试件盒组件密封连接，密封腔体在第二方向的两个内壁面与待测试试件贴紧密封，以将安装腔分隔形成第一腔体和第二腔体。

在一个实施方式中，第一密封件包括密封钢片和部分嵌设在密封钢片内的凝胶密封片，凝胶密封片与待测试试件贴紧密封。

本发明还提供了一种可视化试验装置，包括：试件箱；上述的分体式试件盒，其安装在试件箱内；竖直压力轴，竖直压力轴能够沿第三方向向分体式试件盒施压；摄像机，其设置在分体式试件盒的上方；进水管路，其与分体式试件盒的入水孔连通；以及出水管路，其与分体式试件盒的出水孔连通。

在一个实施方式中，还包括固定基座，固定基座用于固定试件箱。

在一个实施方式中，还包括温度监测装置，温度监测装置用于监测分体式试件盒内的温度。

在一个实施方式中，还包括加热装置，加热装置设置在进水管路上，用于加热进水水温。

在一个实施方式中，还包括示踪剂注入和收集装置，示踪剂注入和收集装置与进水管路和出水管路连通，用于注入和收集示踪剂。

在一个实施方式中，还包括计量装置，计量装置与出水管路连通，用于计量出水管路的排水量。

在一个实施方式中，还包括泵送装置，泵送装置与进水管路连通，用于将进水管路的液体泵入分体式试件盒内。

在一个实施方式中，还包括滑动组件，滑动组件设置在试件箱内，用于将分体式试件盒导入试件箱内。

在一个实施方式中，还包括试件加热件，试件加热件设置在试件箱和分体式试件盒之间，试件加热件用于加热待测试试件。

上述技术特征可以各种适合的方式组合或由等效的技术特征来替代，只要能够达到本发明的目的。

本发明提供的一种分体式试件盒和可视化试验装置，与现有技术相比，至少具备有以下有益效果：

分体式试件盒为由第一试件盒组件、第二试件盒组件和密封组件组成的分体式结构。这样第一试件盒组件、第二试件盒组件和密封组件中任一零件损坏时可以进行更换。从而避免了相关技术中试件盒为一体式结构所导致的局部损坏需要整体更换的问题。进而节约了试件盒的使用和维护成本。而且，可将分体式试件盒分拆后进行清洗，这样能够对分体式试件盒的安装腔进行彻底的清洗。从而满足试验时的洁净度要求。另外，可以对第一试件盒组件、第二试件盒组件和密封组件进行系列化设置，这样可针对不同尺寸大小的待测试试件选取相应型号的第一试件盒组件、第二试件盒组件和密封组件进行组装，从而提高了试件盒的适用范围。

附图说明

在下文中将基于实施例并参考附图来对本发明进行更详细的描述。其中：

图1显示了本发明的分体式试件盒在第一方向上的剖视图；

图2显示了图1中第一试件盒组件的立体爆炸视图；

图3显示了图1中第二试件盒组件的立体爆炸视图；

图4显示了图1中第二试件盒组件的第二方向的剖视图；

图5显示了本发明的可视化试验装置的结构示意图。

在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例。

附图标记：

10、第一试件盒组件；11、第一侧向夹紧组件；111、第一侧向件；1111、卡槽；1112、本体；1113、卡块；1114、测温孔；1115、第一连接螺栓；1116、第一安装槽；12、透明板；20、第二试件盒组件；21、入水孔；22、出水孔；23、底部件；24、第二侧向夹紧组件；241、第三侧向件；2411、第二连接螺栓；2412、第四连接螺栓；25、第二侧向件；251、进水口；252、第三连接螺栓；253、出水口；254、第二安装槽；26、顶部件；30、密封组件；31、第一密封件；311、密封钢片；312、凝胶密封片；32、第二密封件；40、密封腔体；41、第一腔体；42、第二腔体；100、分体式试件盒；200、待测试试件；201、透明材料试件；202、岩样试件；300、试件箱；400、竖直压力轴；500、摄像机；600、进水管路；700、出水管路；800、固定基座；900、温度监测装置；901、针式热电偶；902、显示器；903、记录仪；1000、加热装置；1001、加热组件；1002、水温加热器；1100、示踪剂注入和收集装置；1101、示踪剂注入瓶；1102、采集瓶；1200、计量装置；1201、排水水箱；1202、电子天平；1300、泵送装置；1301、注射泵；1302、入水水箱；1400、控制阀门；1500、滑动组件；1600、试件加热件。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作进一步说明。

如图1所示，本发明提供了一种分体式试件盒100，其包括第一试件盒组件10、第二试件盒组件20和密封组件30。其中，第二试件盒组件20位于第一试件盒组件10的下方，第二试件盒组件20设有入水孔21和出水孔22。密封组件30设置在第一试件盒组件10和第二试件盒组件20之间。密封组件30、第一试件盒组件10和第二试件盒组件20限定安装腔，待测试试件200安装在安装腔内时，待测试试件200能够将安装腔分隔开，以形成第一腔体41和第二腔体42，入水孔21与第一腔体41连通，出水孔22与第二腔体42连通。

上述设置中，分体式试件盒100为由第一试件盒组件10、第二试件盒组件20和密封组件30组成的分体式结构。这样第一试件盒组件10、第二试件盒组件20和密封组件30中任一零件损坏时可以进行更换。从而避免了相关技术中试件盒为一体式结构所导致的局部损坏需要整体更换的问题。进而节约了试件盒的使用和维护成本。而且，可将分体式试件盒100分拆后进行清洗，这样能够对分体式试件盒100的安装腔进行彻底的清洗。从而满足试验时的洁净度要求。

另外，可以对第一试件盒组件10、第二试件盒组件20和密封组件30进行系列化设置，这样可针对不同尺寸大小的待测试试件200选取相应型号的第一试件盒组件10、第二试件盒组件20和密封组件30进行组装，从而提高了试件盒的适用范围。

具体地，如图1和图2所示，在一个实施例中，第一试件盒组件10包括第一侧向夹紧组件11和透明板12。其中，第一侧向夹紧组件11能够沿第一方向夹紧待测试试件200，透明板12设置在第一侧向夹紧组件11内，且位于待测试试件200的顶端。

上述设置中，在对待测试试件200进行裂隙岩体渗流传质可视化试验时，通过透明板12能够观察液体在待测试试件200裂缝内的渗流情况。从而确保裂隙岩体渗流传质可视化试验能够顺利地进行。

需要说明的是，若对待测试试件200进行常规的裂隙岩体渗流传质试验不用观察液体在裂缝内的流动情况，第一试件盒组件10不用设置透明板12进行观察，可采用钢板代替。

具体地，如图1至图5所示，在一个实施例中，待测试试件200包括透明材料试件201和岩样试件202。透明材料试件201的一端设置在第一试件盒组件10内，岩样试件202的一端设置在第二试件盒组件20内。其中，透明材料试件201的另一端与岩样试件202的另一端拼接，在拼接处具有裂隙岩石面，通过透明材料试件201能够观察液体在岩样试件202的裂隙岩石面上的渗流情况。。

上述设置中，由于第一腔体41和第二腔体42被岩样试件202隔断，这样第一腔体41内的液体通过岩样试件202的裂隙岩石面流向第二腔体42。即岩样试件202的上端进行渗流，从而满足试验的渗流路径设计要求。

另外，设置透明材料试件201，这样确保通过透明板12能够观察液体在岩样试件202的裂隙岩石面的渗流情况，从而确保裂隙岩体渗流传质可视化试验能够顺利地进行。

具体地，如图1至图5所示，在一个实施例中，待测试试件200为立方体。

具体地，如图2所示，在一个实施例中，第一侧向夹紧组件11包括两个沿第一方向相对设置的第一侧向件111，第一侧向件111上设置有卡槽1111，透明板12的端部位于卡槽1111内。

具体地，如图2所示，在一个实施例中，第一侧向件111包括本体1112和卡块1113。其中，卡块1113可拆卸地设置在本体1112上，卡槽1111设置在卡块1113上。

具体地，如图2所示，在一个实施例中，第一侧向夹紧组件11还包括第一连接螺栓1115，第一连接螺栓1115穿设在本体1112和卡块1113上，用于将本体1112和卡块1113连接在一起。

具体地，如图3所示，在一个实施例中，第二试件盒组件20包括底部件23、第二侧向夹紧组件24和两个第二侧向件25。其中，待测试试件200放置在底部件23上，第二侧向夹紧组件24与底部件23连接，第二侧向夹紧组件24能够沿第二方向夹紧待测试试件200。两个第二侧向件25与底部件23连接，两个第二侧向件25沿第一方向分别设置在底部件23的两侧。其中，入水孔21设置在其中一个第二侧向件25内，出水孔22设置在另一个第二侧向件25内。

上述设置中，底部件23、第二侧向夹紧组件24和两个第二侧向件25限定出一个半封闭式夹持腔，待测试试件200被夹紧固定在该半封闭式夹持腔内。从而确保岩样试件202能够正确地安装在试件盒内。

具体地，如图3所示，在一个实施例中，第二侧向件25与底部件23通过设置第三连接螺栓252进行连接。

具体地，如图3所示，在一个实施例中，其中一个第二侧向件25上设置有与出水孔22相连通的出水口253，另一个第二侧向件25上设置有与入水孔21相连通的进水口251。

具体地，如图4所示，在一个实施例中，该半封闭式夹持腔为方形开口腔，岩样试件202从开口处装入，半封闭式夹持腔为上述安装腔的组成部分。

具体地，如图3和图4所示，在一个实施例中，第二侧向夹紧组件24包括两个沿第二方向相对设置的第三侧向件241，两个第三侧向件241能够沿第二方向将待测试试件200夹紧。

上述设置中，岩样试件202的端部被两个第三侧向件241夹紧固定。从而确保岩样试件202能够正确地安装在试件盒内。

具体地，如图1所示，在一个实施例中，第二试件盒组件20还包括顶部件26，顶部件26设置在透明材料试件201的上端。

具体地，如图1所示，在一个实施例中，密封组件30包括第一密封件31和第二密封件32。其中，第一密封件31设置在第三侧向件241和待测试试件200之间，第二密封件32设置在第一试件盒组件10和第二试件盒组件20之间。第一密封件31与第二密封件32限定密封腔体40，密封腔体40的上端与第一试件盒组件10密封连接，密封腔体40的下端与第二试件盒组件20密封连接，密封腔体40在第二方向的两个内壁面与待测试试件200贴紧密封，以将安装腔分隔形成第一腔体41和第二腔体42。

具体地，如图4所示，在一个实施例中，第一密封件31包括密封钢片311和部分嵌设在密封钢片311内的凝胶密封片312，凝胶密封片312与待测试试件200贴紧密封。

上述设置中，设置密封钢片311能够增强第一密封件31的强度，避免第一密封件31长期受压发生变形或破坏。进而确保第一密封件31密封的稳定性和可靠性。

另外，凝胶密封片312与待测试试件200贴紧密封，这样确保第一腔体41内的液体不会从待测试试件200与第三侧向件241之间的间隙流向第二腔体42，即确保其从裂隙岩石面处渗流流向第二腔体42。从而满足试验的渗流路径设计要求。

具体地，如图4所示，在一个实施例中，密封钢片311与第三侧向件241上穿设有第二连接螺栓2411，通过旋拧第二连接螺栓2411能够将凝胶密封片312压紧在待测试试件200上。

具体地，如图3所示，在一个实施例中，第三侧向件241和底部件23上穿设有第四连接螺栓2412，第四连接螺栓2412将第三侧向件241和底部件23连接在一起。

具体地，如图1和图5所示，在一个实施例中，第二密封件32采用可伸缩橡胶密封条。本体1112的底部设置有两个第一安装槽1116，两个第一安装槽1116沿第一方向间隔设置，且沿第二方向延伸设置。相对应地，两个第二侧向件25的顶端分别设置有两个第二安装槽254。其中，可伸缩橡胶密封条上端和下端分别设置在第一安装槽1116和第二安装槽254内。第一密封件31与可伸缩橡胶密封条的两个侧端密封连接。

如图5所示，本发明还提供了一种可视化试验装置，其包括试件箱300、上述的分体式试件盒100、竖直压力轴400、摄像机500、进水管路600和出水管路700。

其中，分体式试件盒100安装在试件箱300内，竖直压力轴400能够沿第三方向向分体式试件盒100施压，摄像机500设置在分体式试件盒100的上方，进水管路600与分体式试件盒100的入水孔21连通，出水管路700与分体式试件盒100的出水孔22连通。

上述设置中，试件箱300用于固定和放置分体式试件盒100，进水管路600用于向分体式试件盒100通入液体，出水管路700用于排出分体式试件盒100内的液体，竖直压力轴400用于向待测试试件200施加压力，摄像机500用于实施记录液体在岩样试件202的渗流情况。这样通过使用以上零部件即可开展裂隙岩体渗流传质可视化试验。

具体地，如图5所示，在一个实施例中，试验装置还包括固定基座800，固定基座800用于固定试件箱300。

具体地，如图5所示，在一个实施例中，试验装置还包括温度监测装置900，温度监测装置900用于监测分体式试件盒100内的温度。

具体地，如图5所示，在一个实施例中，温度监测装置900包括针式热电偶901、显示器902和记录仪903。其中，针式热电偶901通过设置在第一侧向件111上的测温孔1114插入密封腔体40，用于实时监测待测试试件200的试验温度，记录仪903用于收集和记录温度数据，显示器902用于将记录的温度数据显示出来。

具体地，如图5所示，在一个实施例中，试验装置还包括加热装置1000，加热装置1000设置在进水管路600上，用于加热进水水温。

具体地，如图5所示，在一个实施例中，加热装置1000包括加热组件1001和水温加热器1002。其中，水温加热器1002设置在进水管路600上，加热组件1001与水温加热器1002连接，用于控制水温加热器1002的加热温度。

具体地，如图5所示，在一个实施例中，试验装置还包括示踪剂注入和收集装置1100，示踪剂注入和收集装置1100与进水管路600和出水管路700连通，用于注入和收集示踪剂。

具体地，如图5所示，在一个实施例中，示踪剂注入和收集装置1100包括示踪剂注入瓶1101和采集瓶1102。其中，示踪剂注入瓶1101与进水管路600连通，用于向进水管路600注入示踪剂。采集瓶1102与出水管路700连通，用于收集出水管路700的示踪剂。

具体地，如图5所示，在一个实施例中，在示踪剂注入瓶1101与进水管路600的连通处，以及采集瓶1102与出水管路700的连通处设置有控制阀门1400。控制阀门1400用于控制示踪剂注入和收集。

具体地，如图5所示，在一个实施例中，试验装置还包括计量装置1200，计量装置1200与出水管路700连通，用于计量出水管路700的排水量。

具体地，如图5所示，在一个实施例中，计量装置1200包括排水水箱1201和电子天平1202。排水水箱1201与出水管路700连通，电子天平1202用于称重从出水管路700排出的液量。

具体地，如图5所示，在一个实施例中，试验装置还包括泵送装置1300，泵送装置1300与进水管路600连通，用于将进水管路600的液体泵入分体式试件盒100内。

具体地，如图5所示，在一个实施例中，泵送装置1300包括注射泵1301和入水水箱1302。其中，入水水箱1302与进水管路600连通，注射泵1301设置在进水管路600上。

具体地，如图5所示，在一个实施例中，试验装置还包括滑动组件1500，滑动组件1500设置在试件箱300内，用于将分体式试件盒100导入试件箱300内。

具体地，如图5所示，在一个实施例中，滑动组件1500采用滚动轴承。

具体地，如图5所示，在一个实施例中，试验装置还包括试件加热件1600，试件加热件1600设置在试件箱300和分体式试件盒100之间，试件加热件1600用于加热待测试试件200。

下面结合图1，阐述一下本申请的一个完整的实施例：

本发明提供了一种考虑“热-水-力”多场耦合影响的裂隙岩体渗流传质的可视化试验装置。其主要包括分体式试件盒100、试件箱300、竖直压力轴400、摄像机500(采用高速摄像机)、温度监测装置900、加热装置1000和示踪剂注入和收集装置1100和试件加热件1600(采用加热片)。

具体地，以试件尺寸为100mm×100mm×100mm的立方体裂隙试件为例，分为上部透明试件(透明材料试件201)和下部岩石试件(岩样试件202)，且具有沿第一方向的裂隙渗流传质通道。选取去离子水溶液或者有色溶液作为渗流介质，采用本装置来说明渗流传质可视化试验在法向应力2MPa以及60度的高温度环境下的实施步骤，具体的实施步骤如下：

步骤1：制备透明上部试件。

具体地，利用钢铸件薄片搭建一个内壁尺寸为150mm(长)×150mm(宽)×150mm(高)的模型，放入上部透明试件注入硅胶后，获得拥有粗糙裂隙面的硅胶模型。随后在硅胶模型内注入混合后的环氧树脂材料，养护7天后成型(制成上部透明试件)，其抗压强度可达到100MPa。

步骤2：装配上下试件盒(第一试件盒组件10和第二试件盒组件20)。

具体地，将下部岩石试样置于底部钢铸件(底部件23)上，保证前后左右无明显错位。通过底部连接螺栓(第三连接螺栓252)连接侧向钢铸件和底部钢铸件。上部透明试件置于钢化玻璃(透明板12)上，将钢化玻璃镶嵌入预制凹槽(卡槽1111)，随后上部透明试件的侧面涂抹止水剂后，与侧向钢铸件(第一侧向件111)通过连接螺栓(第一连接螺栓1115)进行连接。

步骤3：拼接上下试件盒。

具体地，在侧向铸件的凹槽(第一安装槽1116)内安装可伸缩橡胶密封条，分别连接同侧的上下钢铸件。在可伸缩橡胶密封条的前后两侧分别涂抹塑钢泥状防水胶。在试件前后方向(第二方向)，先将前后侧钢铸件(第三侧向件241)通过底部连接螺栓(第四连接螺栓2412)与底座钢铸件相连，通过密封板螺栓(第二连接螺栓2411)将预固定的密封钢片311安装在前后侧钢铸件上，并将凝胶密封片312紧贴在预固定的密封钢片311上。随后，迅速将前后凝胶密封片312贴合在可伸缩橡胶密封条的前后两侧，并适当上紧前后侧密封板螺栓。保证该侧面的凝胶材料与试件紧密连接无明显缝隙。

步骤4：渗流及测温仪器安装。

具体地，在上部试件盒两侧的钢铸件的测温孔上插入针式热电偶，并拧紧止水螺栓。针式热电偶的另一端接入显示器和记录仪。将入水渗流导管(进水管路600)和排水渗流导管(出水管路700)分别接入下部试件盒的钢铸件的入水阀门(控制阀门1400)和排水阀门(控制阀门1400)上，并用止水夹夹紧。

步骤5：渗流路径密封测试。

具体地，通过蒸馏制备一定量的去离子水，通过注射泵设定一定的入水压力注入分体式试件盒。打开入水阀门和出水阀门，让液体自入水阀门进入到分体式试件盒一侧的空腔(第一腔体41)后，经过裂隙岩石面渗流后流入分体式试件盒100的另一侧空腔(第二腔体42)。最终流入排水水箱1201后，关闭入水阀门和出水阀门。在渗流过程中，时刻关注分体式试件盒100的拼接部位是否有漏水或者渗水现象，如有则需停止测试，并利用塑钢泥状防水胶对泄漏处进行密封。

步骤6：放置分体式试件盒于试件箱内。

其中，先将与分体式试件盒等宽的可滚动长轴承(滑动组件1500)放置于下部试件盒的钢铸件的两侧，随后连同上部透明材料试件缓慢推入试件箱内，推动过程中保证上下试件(透明材料试件201和岩样试件202)无明显错位发生，最终使上部透明试件与固定基座前后端保持平齐。

步骤7：待测试试件及渗流溶液的加热。

具体地，开启加热装置，通过加热组件对加热位置的去离子水渗流溶液进行加热，加热温度至60度。同时通过贴附于试件箱外侧的恒温加热片(试件加热件1600)对上下部试件进行加热，加热温度至60度。此外，也可通过针式热电偶直接观测试件盒空腔两侧(第一腔体41和第二腔体42)的溶液温度变化情况。至此，高温渗流条件下的裂隙岩石压缩装置安装完毕。

步骤8：循环施加卸载法向应力。

通过计算上部透明试件和第一试件盒组件的重量，以计算施加外界法向应力之前的最小法向应力。通过伺服控制压力机(包括竖直压力轴400)，以恒定加载速率0.02MPa/s施加法向应力至2MPa后，再以同样的卸载速率卸载至最小法向应力水平。加载并卸载循环3次，保证上下部试件裂隙面紧密闭合，最后施加法向应力至2MPa。

步骤9：示踪剂投放前准备。

具体地，投放前应先对透明材料试件和岩样试件进行前期注液清洗，以除去残留在裂隙表面的微尘或者因装配而产生的碎屑。至无明显碎屑或者微尘移动轨迹后停止注液清洗。利用高速摄像机(摄像机500)透过钢化玻璃拍摄无示踪剂状态下的原始渗流画面状况作为基础图像。

步骤10：示踪剂投放。

具体地，将红色荧光粉示踪剂置于60度温度的有色水溶液中，充分搅拌均匀至完全溶解后，将含示踪剂的溶液通过示踪剂注入瓶和入水阀门快速注入分体式试件盒内。通过高速摄像机获取示踪剂在裂隙岩石面上运移过程的轨迹照片，导入图像测速软件后分析裂隙面上的渗流路径，渗流速度以及流场分布。另外，可以采用智能型温度敏感纳米示踪剂，观测温度变化过程中的流场及流速变化。

步骤11：示踪剂收集。

具体地，通过采集瓶收集自裂隙面流过的示踪剂及溶液。按照相同的采样频率，计测不同注水压力、法向压力及温度等试验条件的示踪剂浓度变化情况。绘制示踪剂浓度演化曲线，确定峰值浓度及其到达时间。

步骤12：试验后装置整理。

关闭加热装置及恒温加热片，关闭入水阀门和出水阀门，对伺服控制进行卸荷，待温度冷却至室温后，从试件箱中将分体式试件盒取出，并拆解螺栓及各铸件。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“底”、“顶”、“前”、“后”、“内”、“外”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

虽然在本文中参照了特定的实施方式来描述本发明，但是应该理解的是，这些实施例仅仅是本发明的原理和应用的示例。因此应该理解的是，可以对示例性的实施例进行许多修改，并且可以设计出其他的布置，只要不偏离所附权利要求所限定的本发明的精神和范围。应该理解的是，可以通过不同于原始权利要求所描述的方式来结合不同的从属权利要求和本文中所述的特征。还可以理解的是，结合单独实施例所描述的特征可以使用在其他所述实施例中。

Claims (18)

1.一种分体式试件盒，其特征在于，包括：

第一试件盒组件；

第二试件盒组件，位于所述第一试件盒组件的下方，所述第二试件盒组件设有入水孔和出水孔；以及

密封组件，设置在所述第一试件盒组件和所述第二试件盒组件之间；

其中，所述密封组件、第一试件盒组件和第二试件盒组件限定安装腔，待测试试件安装在所述安装腔内时，所述待测试试件能够将所述安装腔分隔开，以形成第一腔体和第二腔体，所述入水孔与所述第一腔体连通，所述出水孔与所述第二腔体连通。

2.根据权利要求1所述的分体式试件盒，其特征在于，所述待测试试件包括：

透明材料试件，其一端设置在所述第一试件盒组件内；以及

岩样试件，其一端设置在所述第二试件盒组件内；

其中，所述透明材料试件的另一端与所述岩样试件的另一端拼接，在拼接处具有裂隙岩石面，通过所述透明材料试件能够观察液体在所述岩样试件的裂隙岩石面上的渗流情况。

3.根据权利要求1或2所述的分体式试件盒，其特征在于，所述第一试件盒组件包括：

第一侧向夹紧组件，其能够沿第一方向夹紧所述待测试试件；以及

透明板，其设置在所述第一侧向夹紧组件内，且位于所述待测试试件的顶端。

4.根据权利要求3所述的分体式试件盒，其特征在于，所述第一侧向夹紧组件包括两个沿第一方向相对设置的第一侧向件，所述第一侧向件上设置有卡槽，所述透明板的端部位于所述卡槽内。

5.根据权利要求4所述的分体式试件盒，其特征在于，所述第一侧向件包括：

本体；以及

卡块，其拆卸地设置在所述本体上，所述卡槽设置在所述卡块上。

6.根据权利要求1或2中任一项所述的分体式试件盒，其特征在于，所述第二试件盒组件包括：

底部件，所述待测试试件放置在所述底部件上；

第二侧向夹紧组件，其与所述底部件连接，所述第二侧向夹紧组件能够沿第二方向夹紧所述待测试试件；以及

两个第二侧向件，与所述底部件连接，两个所述第二侧向件沿第一方向分别设置在所述底部件的两侧；

其中，所述入水孔设置在其中一个所述第二侧向件内，所述出水孔设置在另一个所述第二侧向件内。

7.根据权利要求6所述的分体式试件盒，其特征在于，所述第二侧向夹紧组件包括两个沿第二方向相对设置的第三侧向件，两个所述第三侧向件能够沿所述第二方向将所述待测试试件夹紧。

8.根据权利要求7所述的分体式试件盒，其特征在于，所述密封组件包括：

第一密封件，其设置在所述第三侧向件和所述待测试试件之间；以及

第二密封件，其设置在所述第一试件盒组件和所述第二试件盒组件之间；

其中，所述第一密封件与所述第二密封件限定密封腔体，所述密封腔体的上端与所述第一试件盒组件密封连接，所述密封腔体的下端与所述第二试件盒组件密封连接，所述密封腔体在所述第二方向的两个内壁面与所述待测试试件贴紧密封，以将所述安装腔分隔形成所述第一腔体和所述第二腔体。

9.根据权利要求8所述的分体式试件盒，其特征在于，所述第一密封件包括密封钢片和部分嵌设在所述密封钢片内的凝胶密封片，所述凝胶密封片与所述待测试试件贴紧密封。

10.一种可视化试验装置，其特征在于，包括：

试件箱；

如权利要求3至9中任一项所述的分体式试件盒，其安装在所述试件箱内；

竖直压力轴，所述竖直压力轴能够沿第三方向向所述分体式试件盒施压；

摄像机，其设置在所述分体式试件盒的上方；

进水管路，其与所述分体式试件盒的入水孔连通；以及

出水管路，其与所述分体式试件盒的出水孔连通。

11.根据权利要求10所述的可视化试验装置，其特征在于，还包括固定基座，所述固定基座用于固定所述试件箱。

12.根据权利要求10或11所述的可视化试验装置，其特征在于，还包括温度监测装置，所述温度监测装置用于监测所述分体式试件盒内的温度。

13.根据权利要求10或11所述的可视化试验装置，其特征在于，还包括加热装置，所述加热装置设置在所述进水管路上，用于加热进水水温。

14.根据权利要求10或11所述的可视化试验装置，其特征在于，还包括示踪剂注入和收集装置，所述示踪剂注入和收集装置与所述进水管路和所述出水管路连通，用于注入和收集示踪剂。

15.根据权利要求10或11所述的可视化试验装置，其特征在于，还包括计量装置，所述计量装置与所述出水管路连通，用于计量所述出水管路的排水量。

16.根据权利要求10或11所述的可视化试验装置，其特征在于，还包括泵送装置，所述泵送装置与所述进水管路连通，用于将所述进水管路的液体泵入所述分体式试件盒内。

17.根据权利要求10或11所述的可视化试验装置，其特征在于，还包括滑动组件，所述滑动组件设置在所述试件箱内，用于将所述分体式试件盒导入所述试件箱内。

18.根据权利要求10或11所述的可视化试验装置，其特征在于，还包括试件加热件，所述试件加热件设置在所述试件箱和所述分体式试件盒之间，所述试件加热件用于加热待测试试件。

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