一種巖樣徑向形變測量設備的制造方法
【技術領域】
[0001 ]本發明涉及一種巖樣徑向形變測量設備，尤其汲及一種非固結巖樣在軸向應力條件下，巖樣徑向形變的測量設備。
【背景技術】
[0002]目前，巖石力學試驗中的變形測量方法可以分為四大類:機械方法、光學方法、電學方法和液壓體積法。機械方法包括千分表法，但是受千分表結構限制，這種方法只能用于測量軸向形變。光學方法包括光彈方法、激光全息方法等(如中國發明專利(專利公開號:CN1319812A)公開的“三軸試驗土樣變形的數字圖像測量方法及設備”，但這種方法不能應用于測量高溫高壓下的巖樣形變。電學方法主要是電阻應變片測量法，其特點是利用電阻應變片中的敏感柵部分，把應變量轉換成電阻變化量進行輸出，及把巖樣的形變量轉化成電阻值進行輸出的一種敏感元件。液壓體積法主要是指在巖樣密閉的空腔內，通過保持作用在巖樣上的環壓(及圍壓)壓力大小不變，在改變軸壓情況下發生的巖樣徑向形變，引起巖樣空腔內液體體積改變的量。但使用這種方法要求巖樣密閉空間小，反應才靈敏、準確，因此存在一定的局限性。
【發明內容】
[0003]本發明要解決的技術問題是提供一種巖樣徑向形變測量設備，它具有測量準確，操作方便等特點。
[0004]為解決上述技術問題，本發明所采取的技術方案是:
[0005]—種巖樣徑向形變測量設備，設有巖樣軸向施壓部分和巖樣徑向位移檢測部分，巖樣軸向施壓部分包括圓柱形腔室，在圓柱形腔室的一端與第一柱塞滑配連接，其另一端與伸入圓柱形腔室內的第二柱塞固定連接，在圓柱形腔室內設有環形槽，在環形槽的兩端部各設有密封擋圈，在環形槽內設有間隔膠壁，間隔膠壁包括筒形膠套，膠套的一端與第一柱塞套接，膠套的該端部設有用于密封第一柱塞外壁和環形槽內壁之間環隙的膠套橡膠密封圈，膠套的另一端與第二柱塞套接，膠套的該端部設有用于密封第二柱塞外壁和環形槽內壁之間環隙的膠套橡膠密封圈，在膠套內第一柱塞和第二柱塞之間形成的腔室為巖樣室，還包括用于測量第一柱塞與圓柱形腔室之間位移的軸向位移傳感器;巖樣徑向位移檢測部分包括巖樣圍壓室，環形槽內壁與間隔膠壁之間形成的封閉環室為巖樣圍壓室，巖樣圍壓室與徑向變形計量栗連通，巖樣圍壓室還通過圍壓增壓閥與電動圍壓栗連通，巖樣圍壓室還通過圍壓降壓閥與大氣連通。
[0006]本發明進一步改進在于:
[0007]第二柱塞與圓柱形腔室的固定連接結構為:第二柱塞的外端部固定連接與其同軸心的連接柱，連接柱直徑小于第二柱塞直徑，圓柱形腔室的外端部旋接與其同軸心的旋蓋，旋蓋的中部設有與連接柱相適配的孔。
[0008]旋蓋與第二柱塞之間設有橡膠減震墊。
[0009]圍壓降壓閥與圍壓連接圍壓增壓閥前端的管路連通。
[0010]圓柱形腔室豎向設置，第一柱塞位于圓柱形腔室的下端。
[0011 ]采用上述技術方案所產生的有益效果在于:
[0012]本發明通過間隔膠壁將放置巖樣的巖樣室和環繞巖樣室的巖樣圍壓室隔離，通過第一柱塞給巖樣施加軸向壓力，并通過軸向位移傳感器進行測量該變量，與此同時巖樣圍壓室因巖樣發生徑向形變致使間隔膠壁徑向擴展，從而使圍壓室體積變小，其內部壓力發生變化，通過徑向變形計量栗及安裝于徑向變形計量栗活塞桿上的位移傳感器在線測得的數值，通過上述測量的數值計算出巖樣的楊氏模量和泊松比。由于采用了小體積、高精度、自動化的徑向變形計量栗來測量巖樣徑向變形量，反應快，準確度高;環形槽內壁與間隔膠壁之間形成的封閉環室為巖樣圍壓室，其體積較小，減小了因傳壓介質自身壓縮造成的體積影響從而提高了測量精度;采用了作用在巖樣上的圍壓應力不變，而改變軸向壓力的方法進行測量，提高了測量精度，本發明具有測量準確，操作方便等特點。
【附圖說明】
[0013]圖1是本發明的結構示意圖；
[0014]圖2是本發明中徑向變形計量栗的結構示意圖。
[0015]在附圖中:1、圓柱形腔室；1-1、環形槽；1-2、密封擋圈；2、第一柱塞;3、第二柱塞；
4、膠套;5、膠套橡膠密封圈;6、壓力傳感器;7、巖樣室;8、軸向位移傳感器;9、徑向變形計量栗;9-1、復位彈簧;9-2、高壓活塞;9-3、位移傳感器;9-4、導柱;9-5、滾珠絲桿副;9-6、變頻器電機;9-7、行程開關;10、圍壓增壓閥；11、電動圍壓栗；12、圍壓降壓閥；13、連接柱；14、旋蓋;15、橡膠減震墊。
【具體實施方式】
[0016]下面將結合附圖和具體實施例對本發明進行進一步詳細說明。
[0017]由圖1-2所不的實施例可知，本實施例設有巖樣軸向施壓部分和巖樣徑向位移檢測部分，巖樣軸向施壓部分包括圓柱形腔室I，在圓柱形腔室I的一端與第一柱塞2滑配連接，其另一端與伸入圓柱形腔室I內的第二柱塞3固定連接(該柱塞為絕緣柱塞，柱塞內安裝有超聲波探頭和用于水合物形成過程觀測的攝像頭，同時是天然氣注入通道和監測內壓的通道)，在圓柱形腔室內設有環形槽1-1，在環形槽1-1的兩端部各設有密封擋圈1-2，在環形槽1-1內設有間隔膠壁，間隔膠壁包括筒形膠套4，膠套4的一端與第一柱塞2套接，膠套4的該端部設有用于密封第一柱塞2外壁和環形槽1-1內壁之間環隙的膠套橡膠密封圈5，膠套4的另一端與第二柱塞3套接，膠套4的該端部設有用于密封第二柱塞3外壁和環形槽1-1內壁之間環隙的膠套橡膠密封圈5，在膠套4內第一柱塞2和第二柱塞3之間形成的腔室為巖樣室7，還包括用于測量第一柱塞2與圓柱形腔室I之間位移的軸向位移傳感器8;巖樣徑向位移檢測部分包括巖樣圍壓室，環形槽1-1內壁與間隔膠壁之間形成的封閉環室為巖樣圍壓室，巖樣圍壓室與徑向變形計量栗9連通，巖樣圍壓室還通過圍壓增壓閥10與電動圍壓栗11連通，巖樣圍壓室還通過圍壓降