[发明专利]一种测量应力渗流作用下裂隙宽度变化规律的系统及方法

权利要求书

1.一种测量应力渗流作用下裂隙宽度变化规律的系统，其特征在于，包括应力加载系统、渗流系统、数据采集系统及控制系统，其中：

所述应力加载系统包括定位装置及动力装置，所述定位装置用于安装试件，所述动力装置用于向试件施加使所述试件的裂隙合拢的预设应力；

所述渗流系统包括输入装置、输出装置及密封装置，所述输入装置与所述试件的裂隙的一端连接，用于向所述试件的裂隙输入预设压强的液体，所述输出装置与所述试件的裂隙的另一端连接，用于导出所述裂隙内的液体，所述密封装置用于密封所述试件的裂隙，使液体只能由所述输入装置流入且只能由所述输出装置流出；

所述数据采集系统包括裂隙宽度测量装置及渗流测量装置，所述裂隙宽度测量装置用于测量所述试件的裂隙的宽度，所述渗流测量装置用于测量液体流入及流出所述试件的裂隙的参数；

所述控制装置分别与所述应力加载系统及所述渗流系统连接，所述控制装置用于控制所述应力加载系统及所述渗流系统工作。

2.如权利要求1所述的测量应力渗流作用下裂隙宽度变化规律的系统，其特征在于，所述定位装置包括反力架、第一压头及及第二压头，所述动力装置包括第一液压装置及移动横梁，其中：

所述反力架的两端面之间依次设置有所述第一压头、所述第二压头、所述移动横梁及所述第一液压装置，所述第一液压装置能够推动所述移动横梁带动所述第二压头朝所述第一压头移动。

3.如权利要求1所述的测量应力渗流作用下裂隙宽度变化规律的系统，其特征在于，所述输入装置包括第二液压装置、输入管及输入压盘，所述输出装置包括输出压盘、输出管及液体收集装置，其中：

所述第二液压装置的输出端通过输入管与所述输入压盘的输入端连接，所述输入压盘的输出端与所述试件的裂隙的一端连接，所述试件的裂隙的另一端与所述输出压盘的输入端连接，所述输出压盘的输出端通过输出管与所述液体收集装置连接。

4.如权利要求1所述的测量应力渗流作用下裂隙宽度变化规律的系统，其特征在于，所述密封装置为缠绕在所述试件上的透明热缩管。

5.如权利要求1所述的测量应力渗流作用下裂隙宽度变化规律的系统，其特征在于，所述裂隙宽度测量装置包括图像采集装置及图像处理器，其中：

所述图像采集装置与所述处理器连接，所述图像采集装置用于采集所述试件的裂隙的图像，所述处理器用于基于所述图像采集装置采集的图像计算所述试件的裂隙的宽度。

6.如权利要求1所述的测量应力渗流作用下裂隙宽度变化规律的系统，其特征在于，所述渗流测量装置包括输入流量计、输出流量计及重度计算装置，其中：

所述输入流量计与所述输入装置连接，用于测量流入所述试件的裂隙的液体的流量，所述输出流量计与所述输出装置连接，用于测量流出所述试件的裂隙的液体的流量，所述重度计算装置用于测量所述液体收集装置内的液体的重度。

7.一种测量应力渗流作用下裂隙宽度变化规律的方法，其特征在于，使用如权利要求1所述的测量应力渗流作用下裂隙宽度变化规律的系统进行测量，包括如下步骤：

将所述试件安装在所述定位装置上；

将所述输入装置及所述输出装置与所述试件连接；

使用所述密封装置对所述试件进行密封；

使用所述控制装置控制所述动力装置向所述试件施加预设应力；

使用所述控制装置控制所述输入装置向所述试件的裂隙输入预设压强的液体

当液体在所述试件中的渗流处于稳定阶段时，使用所述裂隙宽度测量装置测量所述试件的裂隙的宽度且使用所述渗流测量装置测量液体流入及流出所述试件的裂隙的参数；

基于所述渗流测量装置测量液体流入及流出所述试件的裂隙的参数计算所述试件的渗透系数。

8.如权利要求7所述的测量应力渗流作用下裂隙宽度变化规律的方法，其特征在于，所述密封装置为缠绕在所述试件上的透明热缩管，所述使用所述密封装置对所述试件进行密封包括：

使用所述透明热缩管缠绕包裹所述试件与所述输入装置的连接处、所述试件与所述输出装置的连接处及所述试件；

加热所述透明热缩管；

等待所述透明热缩管冷却至常温。