一種測量巖石試樣環向應變的裝置的制作方法

本實用新型屬于巖石測量技術領域，特別涉及一種測量巖石試樣環向應變的裝置。

背景技術：

巖石的基本力學性質是各種巖石工程的基礎，而巖石的變形性能是評價巖石基本力學性質的重要參數之一，因此在各種巖石試樣的實驗中，經常要對巖石試樣的變形進行測量。目前測量巖石變形的方法主要有千分表法、應變片法以及現階段最流行的LVDT位移傳感器測量法。其中，千分表法是將千分表一端固定在固定位置，另一端抵觸在巖石表面來測量巖石的變形。其存在著測量精度低、測量范圍有限并且不能用于常規三軸實驗巖石試樣的變形測量等缺點。應變片法是將電阻應變片貼在試樣表面或者某相對位置，通過巖石試樣的變形引起電阻應變片電阻的變化來測量巖石試樣的變形。該方法也存在著各種缺點，如只能測量應變片附近的變形，無法測量巖石試樣整體變形特征。此外，應變片還需要密封膠將應變片及其導線固定并密封，在常規三軸實驗下很容易發生漏油情況導致測量結果不準確。LVDT傳感器測量法是由于LVDT傳感器中的桿狀銜鐵處于不同位置從而產生不同電壓，通過測量輸出電壓來測量巖石試樣的變形。LVDT傳感器具有許多優點，如原理直觀、結構簡單、工作可靠、使用壽命長、靈敏度高、線性范圍寬、重復性好、分辨率高、堅固耐用并可以在多種惡劣環境中工作，因此可以很好地在常規三軸試驗儀中工作而不用考慮圍壓室中液壓油對測量裝置的影響。目前LVDT傳感器測量法主要是將LVDT傳感器固定在支架上，將LVDT桿狀銜鐵與巖石試樣接觸。但這種方法由于支架固定LVDT傳感器所需空間較大，無法應用在常規三軸試驗中對巖石試樣的變形測量。此外，由于該方法中LVDT傳感器測量法也只能測量LVDT傳感器桿狀銜鐵與巖石試樣接觸面處的變形，故無法全面的測量巖石試樣的變形。

技術實現要素：

本實用新型所要解決的技術問題是提供一種測量巖石試樣環向應變的裝置，有效的克服了現有技術的缺陷。

本實用新型解決上述技術問題的技術方案如下：一種測量巖石試樣環向應變的裝置，包括第一固定座和第二固定座；

上述第一固定座和第二固定座分別設置在圓柱狀待測巖石試樣上部兩側，且相互靠近設置；

上述第一固定座底部設置為與待測巖石試樣外周匹配的弧面，且其靠近第二固定座的一側底部設有與待測巖石試樣外周匹配的弧形的承力板，上述第二固定座安裝在上述承力板上，且其底部設置為與上述承力板上表面匹配的弧面，上述第一固定座和第二固定座之間通過彈性連接件連接固定；

上述第一固定座和第二固定座通過箍緊帶箍緊在待測巖石試樣外周上；

上述第一固定座上安裝有直線位移傳感器，上述第二固定座上固定有環形變形位移推桿，上述直線位移傳感器指向環形變形位移推桿，且其探測端與上述環形變形位移推桿端部抵接；

上述直線位移傳感器外接后臺電腦；

當待測巖石試樣發生徑向變形時，上述第二固定座可沿承力板相對于第一固定座移動靠近或遠離，且上述直線位移傳感器通過探測端測得位移信息并反饋給后臺電腦。

本實用新型的有益效果是：結構簡單，安裝方便，可以全面的測量巖石徑向變形，測量結果較為準確。

在上述技術方案的基礎上，本實用新型還可以做如下改進。

進一步，上述直線位移傳感器為LVDT位移傳感器。

進一步，上述第一固定座上固定有下夾片，上述下夾片設置有上夾片，上述直線位移傳感器夾持在上述下夾片和上夾片之間。

采用上述進一步方案的有益效果是便于夾持直線位移傳感器。

進一步，上述承力板上設有弧形的滑軌，上述第二固定座底部設有與上述滑軌匹配的滑槽，上述滑軌伸入上述滑槽內，當待測巖石試樣發生徑向變形時，上述第二固定座可沿滑軌在承力板上相對于第一固定座移動靠近或遠離。

采用上述進一步方案的有益效果是降低第二固定座與第一固定座發生相對移動時第二固定座與承力板之間的摩擦力，使得測量結果更準確。

進一步，上述彈性連接件對稱設置在上述第一固定座及第二固定座兩側。

采用上述進一步方案的有益效果是布局合理，便于通過彈性連接件以及箍緊帶將第一固定座及第二固定座緊緊固定在待測巖石試樣上。

進一步，上述第一固定座及第二固定座兩側分別設有與上述彈性連接件對應的掛構件，上述彈性連接件兩端分別掛接在對應的掛構件上。

采用上述進一步方案的有益效果是便于安裝彈性連接件。

進一步，上述彈性連接件為彈簧。

采用上述進一步方案的有益效果是結果簡單、使用方便。

進一步，上述箍緊帶為鋼帶。

采用上述進一步方案的有益效果是其強度高，不易變形。

附圖說明

圖1為本實用新型的測量巖石試樣環向應變的裝置的結構示意圖；

附圖中，各標號所代表的部件列表如下：

1、第一固定座，2、第二固定座，3、彈性連接件，4、箍緊帶，5、掛構件，11、承力板，21、直線位移傳感器，22、下夾片，23、上夾片，31、環形變形位移推桿，111、滑軌。

具體實施方式

以下結合附圖對本實用新型的原理和特征進行描述，所舉實例只用于解釋本實用新型，并非用于限定本實用新型的范圍。

實施例：如圖1所示，本實施例的測量巖石試樣環向應變的裝置包括第一固定座1和第二固定座2；

上述第一固定座1和第二固定座2分別設置在圓柱狀待測巖石試樣上部表面兩側，且相互靠近設置；

上述第一固定座1底部設置為與待測巖石試樣外周匹配的弧面，且其靠近第二固定座2的一側底部設有與待測巖石試樣外周匹配的弧形的承力板11，上述第二固定座2安裝在上述承力板11上，且其底部設置為與上述承力板11上表面匹配的弧面，上述第一固定座1和第二固定座2之間通過彈性連接件3連接固定；

上述第一固定座1和第二固定座2通過箍緊帶4箍緊在待測巖石試樣外周上；

上述第一固定座1上安裝有直線位移傳感器21，上述第二固定座2上固定有環形變形位移推桿31，上述直線位移傳感器21指向環形變形位移推桿31，且其探測端與上述環形變形位移推桿31端部抵接；

上述直線位移傳感器21外接后臺電腦；

當待測巖石試樣發生徑向變形時，上述第二固定座2可沿承力板11相對于第一固定座1移動靠近或遠離，且上述直線位移傳感器21通過探測端測得位移信息并反饋給后臺電腦。

使用過程中，外力影響下大策巖石試樣發生蠕變產生徑向變形，此時，第一固定座1和第二固定座2會發生相對移動(相對靠攏或遠離)，即就是環形變形位移推桿31端部與直線位移傳感器21之間發生相對位移，直線位移傳感器21的探測端即可測得位移的信息并反饋到后臺電腦，通過信息處理后即可得到待測巖石試樣的徑向變形量。

上述直線位移傳感器21為LVDT位移傳感器，其測量結構較為準確。

優選的，上述第一固定座1上固定有下夾片22，上述下夾片22設置有上夾片23，上述直線位移傳感器21夾持在上述下夾片22和上夾片23之間，便于夾裝直線位移傳感器21，拆裝比較方便，省時省力。

上述承力板11上設有弧形的滑軌111，上述第二固定座2底部設有與上述滑軌111匹配的滑槽，上述滑軌111伸入上述滑槽內，當待測巖石試樣發生徑向變形時，第一固定座1和第二固定座2之間發生相對移動，上述第二固定座2可沿滑軌111在承力板11上相對于第一固定座1移動靠近或遠離，極大程度的降低了第二固定座2與承力板11之間的摩擦力，使得測量結果比較準確。

優選的，上述彈性連接件3對稱設置在上述第一固定座1及第二固定座2兩側，其布局合理，使得第一固定座1與第二固定座2之間連接比較穩定，受力比較均勻。

優選的，上述第一固定座1及第二固定座2兩側分別設有與上述彈性連接件3對應的掛構件5，上述彈性連接件3兩端分別掛接在對應的掛構件5上，便于安裝彈性連接件3。

上述彈性連接件3為彈簧，也可選取其他可以具有相同功能的連接件進行連接固定。

上述箍緊帶4為鋼帶，其強度較高，也可選用其他具有高強度及韌性的物件進行替換。

以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。