CN213600460U - 一种岩石煮沸饱和装置 - Google Patents

Abstract

一种岩石煮沸饱和装置，包括自动供水系统、加热座和试样箱，自动供水系统包括支架、进水管、浮球阀、水箱和供水管，水箱设在支架上，水箱顶部敞口，进水管的出水口设置在水箱内上部，浮球阀设置在进水管的出水口上，供水管的进水端通过第一快速接头与水箱底部连接，供水管的出水端通过第二快速接头与试样箱下侧部连接，试样箱设置在加热座上，试样箱的顶部高度低于水箱的底部高度。本实用新型结构简单、便于操作、试验时间短，可以实现快速的岩石饱和；可以在测试岩石在饱和状态下的物理性质中快速的提供饱和岩石；可以有效的快速的控制岩石饱和时间以及达到很好的恒定温度。

Description

一种岩石煮沸饱和装置

技术领域

本实用新型属于岩石的物理力学性质测试技术领域，具体涉及一种岩石煮沸饱和装置。

背景技术

岩石含水率对岩石的物理力学性质存在显著的影响，岩石含水率的测试一般采用饱水方法。目前岩石饱水方法有三种，分别为自然饱和、沸水饱和和真空饱和。第一种方法是自然饱和,一般要求把岩石放入水中自然浸泡7天以上，这种饱水方法相对简单，但是饱水时间太长，并且饱水能力有限，不能让岩石充分饱和；第二种方法是沸水饱和，这种方法要求将岩石放入沸水中不低于24个小时，这种方法饱水时间大大降低，饱水能力也能提高，但是由于要一直处于饱水状态下，因此需要人员长时间观察，对实验非常不便利。因此为了解决沸水饱和过程中需要实验人员长时间观察的问题。

实用新型内容

本实用新型为了解决现有技术中的不足之处，提供一种便于操作、测试时间短、测试更加准确的岩石煮沸饱和装置。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：一种岩石煮沸饱和装置，包括自动供水系统、加热座和试样箱，自动供水系统包括支架、进水管、浮球阀、水箱和供水管，水箱设在支架上，水箱顶部敞口，进水管的出水口设置在水箱内上部，浮球阀设置在进水管的出水口上，供水管的进水端通过第一快速接头与水箱底部连接，供水管的出水端通过第二快速接头与试样箱下侧部连接，试样箱设置在加热座上，试样箱的顶部高度低于水箱的底部高度。

还包括控制系统，控制系统包括PLC控制器、上水位感应器、下水位感应器、电磁阀、温度传感器和过电保护器，上水位感应器和下水位感应器分别安装在试样箱的上侧部和下侧部，电磁阀安装在供水管上，温度感应器安装在试样箱上，上水位感应器、下水位感应器和温度传感器的信号输出端口分别通过信号线与PLC控制器的信号输入端口连接，PLC控制器的信号输出端口分别通过数据线与电磁阀、加热座和过电保护器的信号输入端口连接，过电保护器安装在加热座的供电线路上。

试样箱顶部设有箱盖，箱盖上设有平衡气孔，箱盖上表面和试样箱的外侧部均设有聚氨酯保温隔热层。

支架包括水平设置的底框架，底框架上沿垂直方向设有两根立杆，两根立杆上部水平设有与底框架平行的上框架，上框架与两根立杆的下部之间设有斜撑杆，两根立杆的上部和下部之间设有加强连接杆，水箱底部放置在上框架上。

采用上述技术方案，本实用新型的工作使用过程为：

（1）将进水管的进口连接在自来水的水龙头上，打开水龙头，清水由进水管和浮球阀注入到水箱内；

（2）将岩石试样放置到试样箱内，关闭箱盖；

（3）操作PLC控制器，打开电磁阀，由于水箱的高度高于试样箱的高度，水箱内的水自动由供水管流入到试样箱内；

（4）设置最高加热温度，将加热座的电源线插头插到220V插座上，启动加热座，加热座对试样箱进行加热；

（5）当自来水注入到水箱内的高度到达设定高度时，浮球阀关闭，进水管被关闭。上水位感应器监测到试样箱内的水位到最高水位时，向PLC控制器发出高水位信号，PLC控制器向控制电磁阀关闭，随着试样箱内的水的蒸发，试样箱内的水位降低到下水位感应器监测到的位置时，下水位感应器向PLC控制器发出低水位信号，PLC控制器向控制电磁阀打开，自来水从水箱内再流入到试样箱内，水箱内的水位就开始下降，浮球阀打开，自来水从进水管再流入到水箱内。如此循环，可以保证自来水在水箱和试样箱内水位下降时自动注水，水位上升时也不会溢出；

（6）；当温度传感器监测到试样箱内达到设定的温度时，温度感应器将温度信号传输给PLC控制器，PLC控制器控制加热座进行保温，保温一段时间（比如10-20min）后，以便岩石达到饱和状态；

（7）岩石试样达到饱和时，拔下加热座的电源线插头，关闭电磁阀。如不立即使用试样，则把试样留在试样箱中，需要试验时取出即可。

另外，本实用新型通过过电保护器保护加热座，当电路以及加热座出现突发故障时自动控制器控制过电保护器自动断开电路。

试样箱外侧部和箱盖顶部均设置聚氨酯保温隔热层，这样可以减少加热箱的热能损失，缩短测试时间，降低测试成本。

本实用新型中的支架制作简单，稳定可靠性强，轻便，便于放置和取下水箱。

综上所述，本实用新型结构简单、便于操作、试验时间短，可以实现快速的岩石饱和；可以在测试岩石在饱和状态下的物理性质中快速的提供饱和岩石；可以有效的快速的控制岩石饱和时间以及达到很好的恒定温度。

本实用新型可实现自动加水，解决以前的设备需要人工进行加水，该装置可以实现沸水煮沸时间控制，可以任意设置煮沸的时间，解决以前试验过程中需要人员长时间观察的问题，该装置存在过载保护器，可以解决由于长时间加热带来的装置发热引起火灾的问题。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型的一种岩石煮沸饱和装置，包括控制系统、自动供水系统、加热座7和试样箱8，自动供水系统包括支架、进水管1、浮球阀2、水箱3和供水管4，水箱3设在支架上，水箱3顶部敞口，进水管1的出水口设置在水箱3内上部，浮球阀2设置在进水管1的出水口上，供水管4的进水端通过第一快速接头5与水箱3底部连接，供水管4的出水端通过第二快速接头6与试样箱8下侧部连接，试样箱8设置在加热座7上，试样箱8的顶部高度低于水箱3的底部高度。

控制系统包括PLC控制器（图未示）、上水位感应器9、下水位感应器10、电磁阀11、温度传感器12和过电保护器13，上水位感应器9和下水位感应器10分别安装在试样箱8的上侧部和下侧部，电磁阀11安装在供水管4上，温度感应器安装在试样箱8上，上水位感应器9、下水位感应器10和温度传感器12的信号输出端口分别通过信号线与PLC控制器的信号输入端口连接，PLC控制器的信号输出端口分别通过数据线与电磁阀11、加热座7和过电保护器13的信号输入端口连接，过电保护器13安装在加热座7的供电线路上。

试样箱8顶部设有箱盖14，箱盖14上设有平衡气孔，箱盖14上表面和试样箱8的外侧部均设有聚氨酯保温隔热层。

支架包括水平设置的底框架15，底框架15上沿垂直方向设有两根立杆16，两根立杆16上部水平设有与底框架15平行的上框架17，上框架17与两根立杆16的下部之间设有斜撑杆18，两根立杆16的上部和下部之间均设有加强连接杆19，水箱3底部放置在上框架17上。

本实用新型的工作使用过程为：

（1）将进水管1的进口连接在自来水的水龙头上，打开水龙头，清水由进水管1和浮球阀2注入到水箱3内；

（2）将岩石试样放置到试样箱8内，关闭箱盖14；

（3）操作PLC控制器，打开电磁阀11，由于水箱3的高度高于试样箱8的高度，水箱3内的水自动由供水管4流入到试样箱8内；

（4）设置最高加热温度，将加热座7的电源线插头插到220V插座上，启动加热座7，加热座7对试样箱8进行加热；

（5）当自来水注入到水箱3内的高度到达设定高度时，浮球阀2关闭，进水管1被关闭。上水位感应器9监测到试样箱8内的水位到最高水位时，向PLC控制器发出高水位信号，PLC控制器向控制电磁阀11关闭，随着试样箱8内的水的蒸发，试样箱8内的水位降低到下水位感应器10监测到的位置时，下水位感应器10向PLC控制器发出低水位信号，PLC控制器向控制电磁阀11打开，自来水从水箱3内再流入到试样箱8内，水箱3内的水位就开始下降，浮球阀2打开，自来水从进水管1再流入到水箱3内。如此循环，可以保证自来水在水箱3和试样箱8内水位下降时自动注水，水位上升时也不会溢出；

（6）；当温度传感器12监测到试样箱8内达到设定的温度时，温度感应器将温度信号传输给PLC控制器，PLC控制器控制加热座7进行保温，保温一段时间（比如10-20min）后，以便岩石达到饱和状态；

（7）岩石试样达到饱和时，拔下加热座7的电源线插头，关闭电磁阀11。如不立即使用试样，则把试样留在试样箱8中，需要试验时取出即可。

另外，本实用新型通过过电保护器13保护加热座7，当电路以及加热座7出现突发故障时自动控制器控制过电保护器13自动断开电路。

试样箱8外侧部和箱盖14顶部均设置聚氨酯保温隔热层，这样可以减少加热箱的热能损失，缩短测试时间，降低测试成本。

本实用新型中的支架制作简单，稳定可靠性强，轻便，便于放置和取下水箱3。

需要着重说明的是，本实用新型中PLC控制器、上水位感应器9、下水位感应器10、电磁阀11、温度传感器12和过电保护器13、快速接头均为现有成熟技术，具体构造不再赘述。另外，本实用新型中的PLC控制器自动控制也不需要新的计算机程序。本实用新型中的加热座7和试样箱8之间的加热结构类似电饭煲的加热、保温结构原理。

本实施例并非对本实用新型的形状、材料、结构等作任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本实用新型技术方案的保护范围。

Claims (4)

1.一种岩石煮沸饱和装置，其特征在于：包括自动供水系统、加热座和试样箱，自动供水系统包括支架、进水管、浮球阀、水箱和供水管，水箱设在支架上，水箱顶部敞口，进水管的出水口设置在水箱内上部，浮球阀设置在进水管的出水口上，供水管的进水端通过第一快速接头与水箱底部连接，供水管的出水端通过第二快速接头与试样箱下侧部连接，试样箱设置在加热座上，试样箱的顶部高度低于水箱的底部高度。

2.根据权利要求1所述的一种岩石煮沸饱和装置，其特征在于：还包括控制系统，控制系统包括PLC控制器、上水位感应器、下水位感应器、电磁阀、温度传感器和过电保护器，上水位感应器和下水位感应器分别安装在试样箱的上侧部和下侧部，电磁阀安装在供水管上，温度感应器安装在试样箱上，上水位感应器、下水位感应器和温度传感器的信号输出端口分别通过信号线与PLC控制器的信号输入端口连接，PLC控制器的信号输出端口分别通过数据线与电磁阀、加热座和过电保护器的信号输入端口连接，过电保护器安装在加热座的供电线路上。

3.根据权利要求1或2所述的一种岩石煮沸饱和装置，其特征在于：试样箱顶部设有箱盖，箱盖上设有平衡气孔，箱盖上表面和试样箱的外侧部均设有聚氨酯保温隔热层。

4.根据权利要求1或2所述的一种岩石煮沸饱和装置，其特征在于：支架包括水平设置的底框架，底框架上沿垂直方向设有两根立杆，两根立杆上部水平设有与底框架平行的上框架，上框架与两根立杆的下部之间设有斜撑杆，两根立杆的上部和下部之间设有加强连接杆，水箱底部放置在上框架上。

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