[发明专利]一种岩石试样体积变形测量装置及测量方法

权利要求书

1.一种岩石试样体积变形测量装置，其特征在于：包括大主应力测量单元、中主应力测量单元及小主应力测量单元；

所述大主应力测量单元包括第一LVDT位移传感器及第一触针，所述第一LVDT位移传感器通过第一传感器支座安装在承压垫块上，第一触针通过第一触针支座安装在承压垫块上，第一触针与第一LVDT位移传感器的第一铁芯相接触；

所述中主应力测量单元包括第二LVDT位移传感器及第二触针，所述第二LVDT位移传感器通过第二传感器支座安装在承压垫块上，第二触针通过第二触针支座安装在承压垫块上，第二触针与第二LVDT位移传感器的第二铁芯相接触；

所述小主应力测量单元包括第三LVDT位移传感器、第一支臂、第二支臂、第一磁铁、第二磁铁、第三磁铁及第四磁铁，所述第三LVDT位移传感器安装在第一支臂的一端，第一磁铁固装在第一支臂的另一端，所述第二磁铁设置在岩石试样前表面，第一磁铁与第二磁铁相对应；所述第三LVDT位移传感器的第三铁芯与第二支臂的一端相连接，第三磁铁固装在第二支臂的另一端，所述第四磁铁设置在岩石试样后表面，第三磁铁与第四磁铁相对应；

所述大主应力测量单元、中主应力测量单元及小主应力测量单元在小主应力方向上彼此之间留有安全间隙；

所述第一LVDT位移传感器、第二LVDT位移传感器及第三LVDT位移传感器均通过数据传输线与数据采集器相连接，数据采集器与主计算机相连接。

2.根据权利要求1所述的一种岩石试样体积变形测量装置，其特征在于：所述第一铁芯和第二铁芯的外端均为圆盘形结构，第一触针和第二触针的触头端均为弧面结构。

3.根据权利要求1所述的一种岩石试样体积变形测量装置，其特征在于：所述数据采集器选用DOLI-EDC控制器。

4.采用权利要求1所述的岩石试样体积变形测量装置的测量方法，包括如下步骤：

步骤一：通过夹具将岩石试样和四块承压垫块预装配夹紧，对岩石试样涂抹密封胶并安装第二磁铁和第四磁铁，第二磁铁、第四磁铁分别位于岩石试样的前、后表面，且第二磁铁、第四磁铁的中心与岩石试样前、后表面的中心相重合，密封胶表面与第二、第四磁铁外表面齐平；

步骤二：将涂胶完成后的岩石试样送入烘干箱内烘干，将烘干后的岩石试样取出，并在四块承压垫块上分别安装第一传感器支座、第一触针支座、第二传感器支座及第二触针支座；

步骤三：将第三LVDT位移传感器安装到第一支臂上，通过第一磁铁与第二磁铁相吸合，使第一支臂固定在岩石试样前表面上方；通过第三磁铁与第四磁铁相吸合，使第二支臂固定在岩石试样后表面上方，再将第二支臂与第三LVDT位移传感器的第三铁芯相连接；在一个承压垫块上设置限位销，令第一、第二支臂紧靠在限位销上；

步骤四：将第二LVDT位移传感器安装到第二传感器支座上，将第二触针安装到第二触针支座上，令第二触针与第二LVDT位移传感器的第二铁芯相接触；

步骤五：将第一LVDT位移传感器安装到第一传感器支座上，将第一触针安装到第一触针支座上，令第一触针与第一LVDT位移传感器的第一铁芯相接触；

步骤六：将安装完LVDT位移传感器的岩石试样送入硬岩真三轴试验机的压力室内，依次将第一、第二、第三LVDT位移传感器的数据传输线与压力室内的对应数据端口相连接，压力室内的对应数据端口与数据采集器相连接，数据采集器与主计算机相连接；

步骤七：启动主计算机，查看第一、第二、第三LVDT位移传感器的信号是否接受正常，微调各个LVDT位移传感器的位置及触针的伸长量，使各个LVDT位移传感器均位于试验量程范围内；

步骤八：封闭压力室，充油加压，完成大主应力、中主应力及小主应力方向的真三轴加载，并记录下试验数据，此时岩石试样体积变形的测量过程结束。