[发明专利]一种模拟气体喷发的实验装置和方法

权利要求书

1.一种模拟气体喷发的实验装置，其特征在于：包括

盛土容器(10)，具有开口，所述盛土容器(10)用于盛装土样(800)；

压力盒(60)，所述压力盒(60)设置在所述盛土容器(10)内，且所述压力盒(60)上设置有开口，所述压力盒(60)用于引入气体以增大自身内部压强；

金属膜片(400)，所述金属膜片(400)连接在所述压力盒(60)的开口内，所述金属膜片(400)能够阻挡限制压力盒(60)内气体排出并在压力盒(60)内压强不小于设定压强时解除对压力盒(60)内气体的限制；

气体钢瓶(40)，所述气体钢瓶(40)与所述压力盒(60)连通，所述气体钢瓶(40)用于向压力盒(60)充入计量压力的气体；

摄影器(20)，用于记录压力盒(60)卸压后土样(800)的运动过程；

白板(30)，所述白板(30)上标记有不同高度的水平线，所述白板(30)用于测量土样(800)在不同时刻的运动位置。

2.根据权利要求1所述的一种模拟气体喷发的实验装置，其特征在于：所述气体钢瓶(40)的出口处连接有减压阀(50)，所述减压阀(50)用于调节和控制向压力盒(60)内充入的气体压力。

3.一种基于权利要求1-2任一项所述的模拟气体喷发的实验装置的实验方法，其特征在于，包括如下步骤：

S100、根据所需实验的土层，向盛土容器中加入对应实验用的土样，直至到达设计高度，同时在盛土容器的两侧面分别对应放置白板和摄影器；

S200、通过气体钢瓶朝压力盒内充气；

S300、在压力盒内气体压强不小于设定压强时，金属膜片解除对压力盒内气体的限制并通过气体冲出土样；

S400、根据摄影器所拍摄的土样运动和白板上的刻度线，分析得出土样运动的时间-位移过程；根据盛土容器中气体喷发后土样的轮廓线变化，分析得出土样被破坏的空间范围。

4.根据权利要求3所述的一种基于模拟气体喷发的实验装置的实验方法，其特征在于：步骤S100中根据所需实验的土层，向盛土容器中加入对应实验用的土样包括

在模拟陆相气体喷发时，在所述盛土容器内仅装入土；

在模拟海底气体喷发时，在所述盛土容器内分层装入土和水。

5.根据权利要求3所述的一种基于模拟气体喷发的实验装置的实验方法，其特征在于：所述压力盒尺寸随着充入压力盒内的气体压强的升高而升高。

6.根据权利要求3所述的一种基于模拟气体喷发的实验装置的实验方法，其特征在于：所述盛土容器的直径不小于10倍压力盒直径。

7.根据权利要求3所述的一种基于模拟气体喷发的实验装置的实验方法，其特征在于，所述金属膜片的耐压强能力不大于所述压力盒的耐压强能力。