[发明专利]一种用于圆柱形岩石试样的自动化检测装置及方法

权利要求书

1.一种用于圆柱形岩石试样的自动化检测装置，其特征在于，主要包括底座、垂直侧板单元A、垂直侧板单元B、试样基座、滑动测试平台单元及控制处理器，所述垂直侧板单元A、垂直侧板单元B和试样基座均安装于底座上，垂直侧板单元A和垂直侧板单元B正对布置于试样基座的两侧；所述滑动测试平台单元水平设于试样基座的上方，垂直侧板单元A和垂直侧板单元B通过滑动测试平台单元相连；所述控制处理器分别与垂直侧板单元A、垂直侧板单元B、滑动测试平台单元及试样基座相连；所述垂直侧板单元A包括铁板体A、推杆A和推杆作动器A，铁板体A的底部与底座固连，铁板体A的顶部预留凹槽；所述铁板体A内设有安装孔A，安装孔A内置激光位移传感器A，激光位移传感器A固定在推杆A上，推杆A与推杆作动器A相连；所述推杆作动器A上设有拉绳编码器A，激光位移传感器A和拉绳编码器A均与控制处理器相连。

2.如权利要求1所述的用于圆柱形岩石试样的自动化检测装置，其特征在于，所述垂直侧板单元B包括铁板体B、推杆B和推杆作动器B，铁板体B的底部与底座固连，铁板体B的顶部预留凹槽；所述铁板体B内设有安装孔B，安装孔B内置激光位移传感器B，激光位移传感器B固定在推杆B上，推杆B与推杆作动器B相连；所述推杆作动器B上设有拉绳编码器B，激光位移传感器B和拉绳编码器B均与控制处理器相连。

3.如权利要求1所述的用于圆柱形岩石试样的自动化检测装置，其特征在于，所述滑动测试平台单元包含轨道、固定盒、激光位移传感器C、推杆装置和磁性吸座；所述轨道由两条与底座表面平行的导轨组成，导轨两端固结的磁性吸座内置于垂直侧板单元A和垂直侧板单元B的顶部；所述固定盒与推动装置相连，固定盒内安装激光位移传感器C，固定盒卡嵌在轨道上，并在推动装置的作用下沿轨道的长度方向滑动。

4.如权利要求3所述的用于圆柱形岩石试样的自动化检测装置，其特征在于，所述推杆装置包括安装在轨道上的推杆作动器C和推杆C，推杆C与固定盒相连；推杆作动器C上固定有拉绳编码器C，所述激光位移传感器C和拉绳编码器C均分别与控制处理器相连。

5.如权利要求1所述的用于圆柱形岩石试样的自动化检测装置，其特征在于，所述试样基座包括转盘，转盘的中心设有与控制处理器相连的旋转编码器，所述转盘上部安装有称重仪，称重仪的板面中心设置有通过试样标记线分隔的试样区，岩石试样放置于试样区内。

6.如权利要求5所述的用于圆柱形岩石试样的自动化检测装置，其特征在于，所述试样标记线外侧的称重仪板面上设有两组正对的夹紧机构，夹紧机构用于在旋转过程中夹紧岩石试样。

7.如权利要求6所述的用于圆柱形岩石试样的自动化检测装置，其特征在于，所述夹紧机构包括固定于称重仪上的夹紧基座、穿过夹紧基座的连杆、固定于连杆端头的挡板，以及设于夹紧基座顶部的锁紧螺栓；所述锁紧螺栓伸入夹紧基座的顶端，与连杆顶紧固定。

8.如权利要求5所述的用于圆柱形岩石试样的自动化检测装置，其特征在于，所述转盘包括转盘外圈、转盘内圈，以及设于转盘内圈和转盘外圈之间的滚珠，转盘外圈和转盘内圈相对转动；所述转盘的底部附有磁性限位板，磁性限位板与设于底座上的铁挡板吸附锁定；所述铁挡板包括铁挡板一和铁挡板二，铁挡板一和铁挡板二位于转盘底面圆的直径所在直线上。

9.一种圆柱形岩石试样自动化检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、提供权利要求1所述自动化检测装置；

步骤二、通过试样基座的试样标记线对岩石试样进行定位，保证岩石试样的下端面圆心与试样区的中心重合；

步骤三、同步推动两个夹紧机构固定岩石试样；

步骤四、旋转试样基座，使底座上的磁性限位板与铁质挡板一吸附固定，记录试样基座上的称重仪读数；

步骤五、将轨道两端方形的磁性吸座对应放置于垂直侧板单元A和垂直侧板单元B顶部的凹槽内，并通过磁性吸座将滑动测试平台单元吸附固定；

步骤六、通过控制处理器同步启动推杆A、推杆B和推杆C，并通过激光位移传感器A测量测量岩石试样的外壁至垂直侧板单元A的距离，通过激光位移传感器B测量岩石试样的外壁至垂直侧板单元B的距离，通过激光位移传感器C测量岩石试样顶部端面与滑动测试平台单元的距离；控制处理器接收以上三组距离数据并分析处理，获得岩石试样的直径及相对高度参数；

步骤七、通过控制处理器计算分析，获取岩石试样的垂直度参数；

步骤八、将试样基座旋转设定的角度，重复步骤五～步骤七；

步骤九、重复第八步，直至磁性限位板与铁质挡板二吸附固定；

步骤十、控制处理器使各推杆复位，关闭各激光位移传感器；

步骤十一、控制处理器通过以上参数检测岩石试样的平整度、平行度、垂直度指标并得到密度参数，同时基于测取数据进行拟合，建立岩石试样的立体模型。