[发明专利]岩石力学实验加载过程中的温湿度控制装置及其使用方法

说明书

本发明公开了一种岩石力学实验加载过程中的温湿度控制装置及其使用方法，涉及岩石力学实验领域。其包括柔性箱体、岩石夹持机构、温度调节机构、湿度调节机构及实时环境监测机构，其中，岩石夹持机构分为上夹持机构和下夹持机构，其分别安装在柔性箱体的上下面上，且上夹持机构和下夹持机构位置相对；温度调节机构和湿度调节机构用于对该密闭柔性箱体内的温度和湿度进行调节至合适范围；实时环境监测机构用于对柔性箱体内的温度、湿度参数进行监控。本发明对岩石力学实验加载过程所涉及的温度和湿度参数进行准确控制，提高室内所测岩石力学性质的可靠性和真实性，使实验结果更加接近于现场实际。

技术领域

本发明涉及岩石力学实验领域，尤其涉及一种岩石力学实验加载过程中的温度、湿度控制装置及其使用方法。

背景技术

岩石力学实验是岩石力学特征研究的主要方法之一，是岩石应用于工程和岩石力学理论研究所必须开展的一项工作，通过一定的测试方法和手段测定岩石的基本力学性质，为岩石力学数值计算和岩石工程的设计施工提供力学参数。

目前岩石力学实验主要是在室内进行，通过岩石试验机对岩石试件进行加载，得到岩石的力学性质及其在不同压力下的力学特性。岩石的力学性质受多种参数影响，其中温度和湿度是重要的影响因素，特别是对于深部地质环境下岩石强度特征、变形破坏规律等影响严重。当前的岩石力学实验机仅对岩石试件的实验压力、时间、加载方式、加载速度等因素进行了控制，而对加载环境的温湿度参数则没有较好的调节方法。当前的方法仅仅是在实验室内安装空调机和加湿器等对室内温湿度大环境进行一个大体的调控，由于实验室空间较大，这种方法不能精准的控制岩石试件自身的温湿度，进而无法保证试验结果的精确性及可靠性。

因此，现有技术还有待于更进一步的改进和发展。

发明内容

本发明的目的在于提供一种岩石力学实验加载过程中的温湿度控制装置及其使用方法，以对岩石力学实验加载过程所涉及的温度和湿度参数进行准确控制，用以分析温度和湿度对岩石受力变形过程的影响程度，研究不同温度和湿度状态下岩石的力学行为与特性，提高室内所测岩石力学性质的可靠性和真实性，使实验结果更加接近于现场实际。

为实现上述目的，本发明所需克服的主要技术难题在于：如何对岩石力学实验加载过程中所涉及的温度和湿度参数进行精确调控(因现有技术实质上是在一个开放的环境内，其温度和湿度参数难以做到非常精确)。

为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种岩石力学实验加载过程中的温湿度控制装置，其包括柔性箱体、岩石夹持机构、温度调节机构、湿度调节机构及实时环境监测机构；所述的柔性箱体为一长方体结构，其包括上下、前后面及左、右侧面；所述的岩石夹持机构分为上夹持机构和下夹持机构，其分别安装在所述柔性箱体的上下面上，且所述上夹持机构和下夹持机构位置相对，当进行岩石力学实验时，所述上夹持机构和下夹持机构之间的柔性箱体内放置岩石试件，通过上下夹持机构对所述岩石试件进行固定；

所述的柔性箱体的前面可打开或关闭，从而形成可打开或关闭的门体，所述的门体上设置有两个预留孔，所述的预留孔作为导线通道或者使所述柔性箱体与外部环境之间进行气体交换，所述的柔性箱体的内侧均匀敷设有一层隔热层；

所述的温度调节机构和湿度调节机构用于对该密闭柔性箱体内的温度和湿度进行监控并调节至合适范围；

所述的实时环境监测机构用于对柔性箱体内的温度、湿度参数进行监控。

作为本发明的一个优选方案，上述的温度调节机构包括加热片、温度调节器与电源，上述的加热片设置有多个，分别设置在上述柔性箱体内的左侧面、右侧面及后面，每个加热片均通过导线与温度调节器连接，上述温度调节器与电源连接，上述温度调节器和电源位于上述柔性箱体的外面。