[实用新型]一种室内岩样导热系数测试装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种室内岩样导热系数测试装置，属于测试仪器类。 

背景技术

导热系数是岩石的一项重要的热力学参数。如何准确的测量岩石的导热系数，对于岩石的多场耦合研究有着重要的意义。然而，在成岩和长期的地质构造的作用下，岩石为多种矿物集合而成的非均质体。此外，岩石由于沉积层面或微裂纹的影响，岩石的导热系数常常表现为各向异性。现有的大部分导热系数测试仪器大多针对均质材料，例如发明专利“一种测定导热系数的方法及装置”(公开号：CN1601262A)只能测量均值材料，而不适用于测量岩石的导热系数，仅有的几种导热系数测试仪器，有些测量方法比较复杂，测量结果存在较大的误差。此外，目前的测试仪器仅仅能测量岩石某一个方向上的导热系数，无法准确描述岩石整体的导热特性，在进行大型计算分析的时候也会出现较大的误差。 

发明内容

针对上述存在问题，本实用新型的目的是在于提供了一种结构简单、使用方便、实用性强的测试岩石导热系数的装置，可对岩石两个方向上的导热系数进行测量。 

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案： 

一种室内岩样导热系数测试装置，所述测试装置由下底座、冷极冷却装置、立柱、外绝热管、内绝热管、内护热保温层、上参考试样、热极电热板、上支撑板、升降机、伸缩杆、绝热层、第一热电偶、第二热电偶、固定夹具、发热器、下参考试样组成；下底座通过立柱和上支撑板连接，冷极冷却装置位于下底座上方，冷极冷却装置呈凸台状，冷极冷却装置下平台两侧分别设置有进水口、出水口，下参考试样设置在冷极冷却装置上平台上方，下参考试样上端面上设置有发热器；上支撑板上方设置有升降机，伸缩杆活动贯通上支撑板，伸缩杆上端与升降机固定连接，伸缩杆下端与绝热层上端面固定连接，固定夹具固定于绝热层下端面，固定夹具内设置有热极电热板、上参考试样，热极电热板位于绝热层和上参考试样之间，上参考试样的上、下端面上分别设置有第一热电偶和第二热电偶；外绝热管、内绝热管、内护热保温层上端分别固定在上支撑板的下端面上，内绝热管环绕于内护热保温层外侧，外绝热管环绕于内绝热管外侧，外绝热管的下端位于冷极冷却装置 下平台台面上，内绝热管底端内壁面与冷极冷却装置的上平台外壁吻合，内护热保温层内壁与绝热层吻合，内护热保温层下端位于内绝热管底端的上端面上。 

所述发热器为点钨丝热源发热器。 

下底座、冷极冷却装置、下参考试样、发热器、上参考试样、热极电热板、升降机、连接杆、绝热层的中心均位于同一中心线上。 

由于采用了以上技术方案，本实用新型的室内岩样导热系数测试装置有以下优点： 

本实用新型外绝热管环绕于内绝热管外侧，内绝热管环绕于内护热保温层外侧，内护热保温层内壁与绝热层吻合，外绝热管、内绝热管、内护热保温层与绝热层形成封闭的保温腔，可以避免测试试验过程中的热量耗散。 

由于岩石具有非均质性，本测试装置与已知导热系数的参考试样进行对比。本实用新型的 

测试装置采用参考试样和测试试样同时加热的方式，通过分别测试参考试样和测试试样的导热系数，将所得到的参考试样的导热系数和其已知的导热系数进行对比，可以确定测试试样导热系数的测量精度。 

考虑到岩石的非均质性，本测试装置可测量轴向和径向的导热系数。本实用新型的测试装置包括两种热源，可以拆卸，发热器采用点钨丝发热源发热方式，可以根据所测量的参数，将热极电热板和发热器位置对换，测试过程中，测试试样的上下端面和侧面分布有多个测温热电偶，能够准确测量出测试试样的温度分布情况，方便通过计算得到测试试样的轴向导热系数，并且可以根据表面温度代入数值模拟软件进行反分析，得到测试试样的径向导热系数。 

附图说明

图1为本实用新型测试装置的使用示意图。 

图2为本实用新型测试装置的结构示意图。 

图3为测试试样表面测温热电偶分布。 

图4为试样表面测温热电偶分布俯视图。 

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进一步说明。 

见附图。 

一种室内岩样导热系数测试装置，所述测试装置由下底座1、冷极冷却装置2、立柱 3、外绝热管4、内绝热管5、内护热保温层6、上参考试样7、热极电热板8、上支撑板9、升降机10、伸缩杆11、绝热层12、第一热电偶13、第二热电偶14、固定夹具15、发热器17、下参考试样18组成；