[发明专利]一种用于高温岩石力学试验的加热装置及使用方法

说明书

本发明公开了一种高温岩石力学试验的加热装置，其包括加热系统、传感器系统、控制系统和连接系统四个部分；加热系统包括电加热片、铝箔板外壳、阻热布和锁扣；传感器系统包括外置温度传感器、内置温度传感器和内置压力传感器；控制系统包括数字显示器、控制电路板、操作旋钮和金属外壳；连接系统包括连接插口和导线。本发明测量装置设置了加热系统、传感器系统、控制系统和连接系统，其结构简单，使用方便。温度传感器可探测试验机三轴压力室内部和外部的温度信息，压力传感器可以探测三轴压力室内部的围压信息。本发明可以实现对岩石力学试验进行加温并实施温度和围压的监测，所得的温度和围压信息对岩石力学试验的研究结果具有重要意义。

技术领域

本发明属于室内岩石力学试验技术领域，尤其是涉及一种岩石力学试验机三轴室温度的控制装置及使用方法。

背景技术

地下土木工程设计及施工之前，必须要了解地下工程选址所在地岩石的物理力学性质。岩石的物理力学性质受多种因素的制约，温度就是其中的一个重要的影响因素。岩石的埋深越大，其周围的环境温度越高，为了获得准确的岩石物理力学性质，需要在室内岩石力学试验中考虑温度的影响。因此，在进行岩石力学三轴压缩试验时需要对岩石试件进行加温，研究不同温度下岩石的物理力学性质。因而，开发一种高温岩石力学试验的加热设备具有十分重要的意义。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种用于高温岩石力学试验的加热装置及使用方法，其结构简单，加热方法简便。

为了解决上述技术问题，本发明提供的技术方案是：一种高温岩石力学试验的加热装置，其包括加热系统、传感器系统、控制系统和连接系统四个部分；

所述加热系统包括电加热片、铝箔板外壳、阻热布和锁扣，所述电加热片的外部布设有用于防护的铝箔板外壳，所述铝箔板外壳的外部包裹阻热布，所述铝箔板外壳的两端设置锁扣，通过锁扣所述铝箔板外壳封闭成环，包裹在岩石力学试验机三轴压力室外侧，所述电加热片通过导线与控制系统相连；

所述传感器系统包括一个用于探测电加热片处温度的外置温度传感器、两个用于探测试样周围环境温度的内置温度传感器和一个用于探测三轴压力室内围压信息的内置压力传感器；所述外置温度传感器位于电加热片处，两个内置温度传感器位于岩石压力机三轴压力室内部，所述内置压力传感器位于岩石力学试验机三轴压力室内部，所述外置温度传感器通过导线与控制系统连接，所述内置温度传感器和内置压力传感器连接岩石力学试验机三轴压力室底盘内部的通道接口，且通过岩石力学试验机三轴压力室底盘外部的通道接口与控制系统相连；

所述控制系统包括数字显示器、控制加热装置工作状态的控制电路板、操作旋钮和作为外部框架对整个控制系统起到保护作用的金属外壳；所述数字显示器包括六块，布设于控制系统的正面，所述操作旋钮设置两个，上下分布；

所述连接系统包括所述连接插口和导线，连接插口设在控制系统的后端，所述连接插口的内部端口通过导线和控制电路板相连，所述连接插口的外部端口通过导线与外置温度传感器相连，所述连接插口的外部端口通过导线经岩石力学试验机三轴压力室底盘外部的通道接口分别和内置温度传感器及内置压力传感器相连。借助该连接插口、导线以及岩石力学试验机三轴压力室底盘外部的通道接口从而将内置温度传感器及内置压力传感器与控制系统相连，借助连接插口、导线将外置温度传感器与控制系统相连。

优选的，所述电加热片为矩形，其内部结构为电阻发热丝缠绕在云母板上，所述阻热布与铝箔板外壳之间紧密贴合。

优选的，上部的操作旋钮用于控制加热装置的开关，下部的操作旋钮3-3用于控制加热装置的加热功率。

优选的，所述连接插口布设6个，第一个连接插口通过导线连接电加热片，第二个连接插口通过导线连接外置温度传感器、第三个和第四个连接插口通过导线连接两个内置温度传感器，第五个连接插口通过导线连接内置压力传感器，第六个连接插口通过导线连接外部电源，用于为整个控制系统供电。