CN214539095U

CN214539095U - 一种岩石块体密度自动检测设备

Info

Publication number: CN214539095U
Application number: CN202120519255.4U
Authority: CN
Inventors: 陈式华; 陈文亮; 陈秀良; 金大龙; 陆国鑫
Original assignee: Zhejiang Institute of Hydraulics and Estuary
Current assignee: Zhejiang Institute of Hydraulics and Estuary
Priority date: 2021-03-12
Filing date: 2021-03-12
Publication date: 2021-10-29
Anticipated expiration: 2031-03-12

Abstract

本实用新型涉及一种对岩石块体密度检测设备，具体是岩石块体密度自动检测设备。本实用新型一种岩石块体密度自动检测设备，包括安装固定台，所述安装固定台上设有岩石试件放置装置，传感装置，岩石试件夹持装置，夹持装置控制装置及电子天平，所述夹持装置控制装置上安装有岩石试件夹持装置，所述岩石试件夹持装置包括夹持手外壳，所述夹持手外壳内通过夹持板销钉安装有两个夹持板，两个所述夹持板间设有凸轮，所述凸轮一侧设有驱动其的凸轮电机。

Description

一种岩石块体密度自动检测设备

技术领域

本实用新型涉及一种对岩石块体密度检测设备，具体是岩石块体密度自动检测设备。

背景技术

岩石块体密度是反映岩体基本物理性质的一个指标，测定方法有3种：量积法、水中称量法和密封法，其中最为常用是量积法。目前该方法的试验工作全部由人工操作，过程如下：

① 测量试件两端和中间三个断面上相互垂直的两个方向的直径或边长，按平均值计算截面积；

② 测量两端面周边上对称四点和中心点处的高度，计算高度平均值；

③称试件在天然、烘干或饱和等状态下的质量。

人工操作岩石块体密度过程存在以下缺点：

① 全过程需要人工操作，试件直径需要量测6次，高度需要测量5次，耗时费力且人为影响因素大；

② 试件截面积、高度计算需人工计算或输入计算机，工作繁琐也容易出错；

③ 操作工作始终占用一个人力资源。

总而言之，该项试验工作繁琐、费时、效率低、精确性差，需固定人力资源，此问题尚待解决。

基于此，本案由此产生。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是克服上述背景技术的不足，提供一种对岩石块体密度自动检测设备，具体方案如下：

一种岩石块体密度自动检测设备，包括安装固定台，所述安装固定台上设有岩石试件放置装置，传感装置，岩石试件夹持装置，夹持装置控制装置及电子天平，所述夹持装置控制装置上安装有岩石试件夹持装置，所述岩石试件夹持装置包括夹持手外壳，所述夹持手外壳内通过夹持板销钉安装有两个夹持板，两个所述夹持板间设有凸轮，所述凸轮一侧设有驱动其的凸轮电机。

所述岩石试件放置装置包括旋转电机，所述旋转电机安装在安装固定台上，所述旋转电机上设有岩石试件平台，所述旋转电机驱动岩石试件平台转动。岩石试件放置装置内放置岩石试件，旋转电机可以使岩石试件放置装置转动，从而调整岩石试件的位置。

所述传感装置包括传感器固定架，所述传感器固定架安装在安装固定台上，所述传感器固定架顶端设有激光测距传感器。激光测距传感器能够测量岩石试样的尺寸。

所述传感器固定架为2个，且每个所述传感器固定架顶部均设有1个激光测距传感器。

所述夹持装置控制装置包括升降伸缩杆，所述升降伸缩杆固定在安装固定台上，所述升降伸缩杆上设有伸缩杆座，所述伸缩杆座上设有前后伸缩杆，所述前后伸缩杆一端安装夹持手旋转电机，所述夹持手旋转电机一端安装岩石试件夹持装置。通过上述设计，夹持装置控制装置能够控制夹持装置运动，从而调整岩石试件的位置。其中升降伸缩杆和前后伸缩杆均为电动伸缩杆（电动推杆）。

所述安装固定台底部设有支脚。

岩石试件放置平台用于水平旋转岩石试件，岩石试件放置平台中心开一个与岩石试件端部尺寸相当、深度约3mm左右的浅槽，用于安放岩石试件，岩石试件放置平台与安装在安装固定台上的旋转电机的输出轴连接。

控制装置包括智能控制器、通信接口、连接线及限位装置。

本实用新型通过岩石试件放置平台和夹持装置控制装置，调节被测岩石试件需测量的位置。

本实用新型通过激光测距传感器、电子天平，测量被测岩石试件的尺寸和重量参数。

本实用新型的控制装置能够控制各电机，接收激光测距传感器、电子天平上传数据，计算岩石试件的密度参数。采用本实用新型对岩石试件的尺寸和重量测量均自动进行，并自动计算密度数据，大幅度减轻人工及劳动强度，提高测量精度和数据的一致性，并满足试验规范要求。

附图说明

图1为本实用新型一种岩石块体密度自动检测设备的结构示意图一；

图2为本实用新型一种岩石块体密度自动检测设备的结构示意图二；

图3为本实用新型一种岩石块体密度自动检测设备中控制装置的结构示意图；

图4为本实用新型一种岩石块体密度自动检测设备的部分结构示意图一；

图5为本实用新型一种岩石块体密度自动检测设备的部分结构示意图二；

图6为本实用新型一种岩石块体密度自动检测设备的部分结构示意图三（释放岩石试件状态）；

图7为本实用新型一种岩石块体密度自动检测设备的部分结构示意图四（夹持岩石试件状态）；

图8为本实用新型一种岩石块体密度自动检测设备的使用示意图一；

图9为本实用新型一种岩石块体密度自动检测设备的使用示意图二；

图10为本实用新型一种岩石块体密度自动检测设备的使用示意图三；

图11为本实用新型一种岩石块体密度自动检测设备的使用示意图四；

图12为本实用新型一种岩石块体密度自动检测设备的使用示意图五；

其中标号：1.传感器固定架；2. 激光测距传感器；3.岩石试件夹持装置；300.夹持手外壳；301.夹持板销钉；302.夹持板；303.凸轮；304. 凸轮电机；4.加持手电机；5. 夹持手旋转电机座；6. 前后伸缩杆；7. 伸缩杆座；8. 升降伸缩杆；9. 安装固定台；10. 旋转电机；11. 支脚；12.电子天平；13. 岩石试件安置平台。

具体实施方式

下面结合图1-12进行进一步说明：

一种岩石试件密度自动检测设备，包括传感器固定架1，激光测距传感器2，岩石试件夹持装置3，加持手电机4，夹持手旋转电机座5，前后伸缩杆6，伸缩杆座7，升降伸缩杆8，安装固定台9，旋转电机10，安装固定台9，支脚11，电子天平12，岩石试件安置平台13，控制装置。

激光测距传感器2安装在传感器固定架1顶端，传感器固定架1安装在安装固定台9上，激光测距传感器2安装位置与传感器固定架1顶端高度处于测量岩石试件垂直侧面上部测点齐平。

岩石试件夹持装置3包括岩石试件夹持手外壳300，夹持板销钉301，岩石试件夹持板302，凸轮303，凸轮电机304。

因为岩石试件夹持装置3夹持在岩石试件中部，正好有一个测量点，所以岩石试件夹持手外壳300前部设计成“凹”形；岩石试件夹持手外壳300上下平面安装夹持板销钉301，使岩石试件夹持板302以夹持板销钉301为轴心转动，凸轮303和凸轮电机304安装在岩石试件夹持手外壳300上下平面相应位置上（见图5、图6）。

岩石试件夹持板302夹持前部也设计成“凹”形，原因同岩石试件夹持手外壳300；岩石试件夹持板302夹持前部使用摩擦系数较大，比较软并富有弹性的材料，后部采用比较耐磨材料。

凸轮303用于顶岩石试件夹持板302旋转，直至岩石试件夹持板302夹持住岩石试件，凸轮电机304采用大扭矩、极低转速的减速电机，保证凸轮303的顶力，凸轮电机304轴插入凸轮303连接，带动凸轮303旋转。

加持手电机4采用大扭矩、极低转速的减速电机，加持手电机4轴插入连接岩石试件夹持手外壳300的安装位置中（见图5、图6）；加持手电机4固定在夹持手旋转电机座5上，同时前后伸缩杆6头部也连接到夹持手旋转电机座5上（见图5、图6）。

前后伸缩杆6底座固定到伸缩杆座7上，伸缩杆座7连接孔插入升降伸缩杆8，上用锁紧螺丝锁住。

升降伸缩杆8底座固定在安装固定台9上。

旋转电机10固定在安装固定台9下部，电机采用大扭矩、极低转速的减速电机，电机轴插入岩石试件安置平台13底部中心，带动岩石试件安置平台13旋转。

电子天平12用于对岩石试件称重，安装在安装固定台9上。

支脚11，支撑安装固定台9。

控制装置（见图3）作为设备的控制检测中心，控制各电机、电动伸缩杆运动，与电子天平12、2个激光测距传感器2通信获取测量数据。

本实用新型的的使用方法如下：

① 初始状态时，接通控制装置电源，此时岩石试件夹持装置3中间线与岩石试件中心处于同一高度，凸轮303处于不顶住夹持板302的位置，夹持板302释放，不夹持岩石试件（见图6）；

②将岩石试件放入岩石试件安置平台13的凹槽中，按下控制装置上运行按钮，控制装置控制凸轮轴电机304旋转，使凸轮303处于顶住夹持板302的位置，夹持板302夹住岩石试件（见图7）；

③控制装置与2个激光测距传感器2通信，接收测量岩石试件顶部的距离数据（见图8），而后夹持住岩石试件，升降伸缩杆8将岩石试件升至中部，控制装置与2个激光测距传感器2通信，接收测量岩石试件中部的距离数据（见图9），再次夹持住岩石试件，升降伸缩杆8将岩石试件升至最高位置，控制装置与2个激光测距传感器2通信，接收测量岩石试件下部的距离数据（见图10）；

④在一个垂直面上三点距离数据测量完后，控制装置控制升降伸缩杆8下降至原来最低位置，岩石试件又放入至岩石试件安置平台13的凹槽中，控制装置控制夹持手凸轮轴电机304旋转，凸轮303处于不顶住夹持板302的位置，夹持板302释放，不能夹住岩石试件（见图6），控制装置控制旋转电机10旋转90度，使岩石试件也旋转90度，控制装置再次控制夹持手3夹持住岩石试件，重复一遍③的测量过程；

⑤完成垂直面的距离测量后，控制装置控制夹持手旋转电机4将夹持手3旋转90度，使岩石试件旋转90度，控制装置控制升降伸缩杆8下降，使岩石试件横截面中心与激光测距传感器2测量水平线对齐，测量岩石试件横截面中心距离数据并上传到控制装置（见图11），再由控制装置调节前后伸缩杆6和升降伸缩杆8，使岩石试件横截面其它测量点与激光测距传感器2测量水平线对齐，测量岩石试件横截面其它点的距离数据，并上传到控制装置；

⑥当岩石试件所有端面测量点距离数据测量完毕后，控制装置控制夹持手旋转电机4将夹持手3旋转90度，使岩石试件旋转90度，使岩石试件垂直，然后控制装置再控制前后伸缩杆6前伸，升降伸缩杆8下降，将岩石试件放置在电子天平12上称重，称重数据上传至控制装置；

⑦至此，所有的数据全部自动测量完毕，控制装置根据计算公式计算出岩石试件密度并显示在屏幕上，放置在电子天平12上的岩石试件需人为取走，控制装置等待再次按下运行按钮；

⑧新的一次岩石试件密度测量过程重复①~⑦。

上述实施例仅用于解释说明本实用新型的实用新型构思，而非对本实用新型权利保护的限定，凡利用此构思对本实用新型进行非实质性的改动，均应落入本实用新型的保护范围。

Claims

1.一种岩石块体密度自动检测设备，其特征在于：包括安装固定台，所述安装固定台上设有岩石试件放置装置，传感装置，岩石试件夹持装置，夹持装置控制装置及电子天平，所述夹持装置控制装置上安装有岩石试件夹持装置，所述岩石试件夹持装置包括夹持手外壳，所述夹持手外壳内通过夹持板销钉安装有两个夹持板，两个所述夹持板间设有凸轮，所述凸轮一侧设有驱动其的凸轮电机。

2.如权利要求1所述的一种岩石块体密度自动检测设备，其特征在于：所述岩石试件放置装置包括旋转电机，所述旋转电机安装在安装固定台上，所述旋转电机上设有岩石试件平台，所述旋转电机驱动岩石试件平台转动。

3.如权利要求1所述的一种岩石块体密度自动检测设备，其特征在于：所述传感装置包括传感器固定架，所述传感器固定架安装在安装固定台上，所述传感器固定架顶端设有激光测距传感器。

4.如权利要求3所述的一种岩石块体密度自动检测设备，其特征在于：所述传感器固定架为2个，且每个所述传感器固定架顶部均设有1个激光测距传感器。

5.如权利要求1所述的一种岩石块体密度自动检测设备，其特征在于：所述夹持装置控制装置包括升降伸缩杆，所述升降伸缩杆固定在安装固定台上，所述升降伸缩杆上设有伸缩杆座，所述伸缩杆座上设有前后伸缩杆，所述前后伸缩杆一端安装夹持手旋转电机，所述夹持手旋转电机一端安装岩石试件夹持装置。

6.如权利要求1所述的一种岩石块体密度自动检测设备，其特征在于：所述安装固定台底部设有支脚。