一种可加围压的岩石抗拉强度测试装置的制作方法

本发明涉及一种岩石抗拉强度测试装置，特别是涉及一种可围压的、通过巴西法测试岩石抗拉强度的测试装置。

本发明还涉及一种基于上述测试装置的温控系统及其温控方法。

背景技术：

在研究岩石力学性能中，岩石的抗拉强度是其中的一个研究重点。目前研究岩石抗拉强度主要有两种方法，一种是巴西圆盘劈裂法，一种是直接拉伸法。

采用巴西圆盘劈裂法测试岩石的抗拉强度是目前主要的测试方法，其设备较为简单、操作方便，因此目前普通的教学、测试等基本上都采用此方法。而目前，利用巴西法理论设计的实验装置也非常多，如：

专利号为CN201310468694.7，名为一种用于巴西法测试岩石抗拉强度的试验辅助装置；

专利号为CN201520064086.4，名为一种巴西劈裂实验试件夹持装置；

专利号为CN201110031198.6，名为一种测量拉伸条件下岩石弹性参数的巴西劈裂方法。

但是目前大多数的实验装置都是不能增加围压的，而岩石在地地下所受的力是非常复杂的，特别是所受的围压。岩石周围所受的围压能够直接影响到岩石的强度，如抗拉强度、抗压强度、抗剪强度等。如果在测试岩石的抗拉强度时不对岩石试样施加围压，那么就无法较为贴近地还原岩石真实的受力状态，这就导致测试出来的参数如果直接用来指导施工的话会导致诸多安全隐患。

在专利号为CN201310625027.5，名为一种测试岩石断裂韧度的试验装置中公开了一种利用巴西法测试岩石抗拉强度的实验装置，其能够实现在实验时对岩石试样施压围压，从而较为真实地还原岩石的受力状态。但是，这种装置没有配套的温控系统，因为岩石在地底下除了受到围压，其周围的温度也能直接影响其强度。另外岩石在地底下受到的冲击地压较多，而在静态下测出的强度值是不能直接用于防范冲击地压的设计的，这就要求在测试岩石强度的同时，还需要可以模拟岩石所受的冲击地压，从而较为真实地还原岩石的受力状态。

因此，申请人认为，设计出一种能够较为真实地还原岩石所受压力、温度、冲击等环境的岩石抗拉强度测试装置是十分必要的，其能够较为真实地还原岩石所处的环境，从而获得可靠的强度值以用于指导设计、施工，或研究岩石力学性能。另外基于目前用于岩石强度测试装置的液压油温控系统不够完善、热量回收率低等问题，申请人认为，还应对现有液压油温控系统和温控方法做出改进，以提高其加热效率和热量的回收率。

技术实现要素：

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种可加围压的岩石抗拉强度测试装置，其能够能够较为真实地还原岩石所处的环境。

本发明还提供了基于上述测试装置的温控系统及其温控方法。

为实现上述目的，本发明提供了一种可加围压的岩石抗拉强度测试装置，包括底座，所述的底座通过连接杆与顶板连接；所述的底座上固定有测试组件，所述的顶板上固定有加载油缸，所述的加载油缸的加载杆伸入测试组件中；

所述的测试组件，包括，筒体组件、第一托座、第二托座，连接柱；

所述的第一托座固定在底座上，所述的第一托座顶面上固定有第二托座，所述的第二托座顶面上固定有连接柱，所述的连接柱顶面与筒体组件的筒体底面连接固定；

所述的筒体内部设有测试腔，所述的测试腔底部开口，且所述的测试腔底部开口与密封托盘配合密封；

所述的测试腔内还固定有试验托盘，所述的试验托盘上设有让位孔，所述的让位孔与活动导杆的导杆部分底部装配，所述的活动导杆上还设有压环；

所述的导杆部分顶部装入导向块中的导向孔，所述的导向孔包括小端导向孔和大端导向孔，所述的大端导向孔设置在小端导向孔的下方，且所述的导杆部分顶端装入小端导向孔中、底端装入让位孔中；

所述的压环装入大端导向孔中，且所述的压环与实验托板之间设有弹簧；所述的导向块有两块；

所述的试验托盘上还设有支撑通孔，支撑杆一端固定在支撑板上，另一端穿过支撑通孔与下载板底部连接；所述的下载板顶面上固定有下垫条；

所述的支撑板底部固定在下支撑杆顶部，所述的下支撑杆底部穿过第二托座的托座通孔进入爆破腔中。

作为本发明的进一步改进，所述的爆破腔底部设有爆破安装槽，所述的爆破安装槽宽度小于爆破腔，且所述的爆破腔与爆破安装槽之间通过支撑台连接，所述的支撑台与爆破动力板压紧密封，所述的爆破动力板与下支撑杆连接固定；

所述的爆破安装槽中安装有雷管载板，所述的雷管载板包括雷管载板本体，且所述的雷管载板本体在爆破动力板下方的部分上设有雷管爆破槽；

所述的雷管爆破槽内还设有雷管固定槽，且所述的雷管固定槽两侧设有导电柱，所述的导电柱用于缠绕雷管的两根导线且与该导线连通导电；所述的导电柱通过压紧螺帽将与其连通的导线压紧；

所述的导电柱底部与导电条连通导电，所述的导电条固定在导电安装槽中，所述的导电安装槽与设置在爆破安装槽内的副导电条卡合，且所述的副导电条与导电条接触导电；

所述的副导电条通过导线与爆破开关连接，所述的爆破开关与电源连接，可控制电源与雷管之间电流的通断。

作为本发明的进一步改进，所述的雷管载板本体上设有固定通槽，所述的爆破安装槽上下两侧在固定通槽相对位置上分别设有配合固定通槽和配合固定盲槽，锁紧固定板装入配合固定通槽、固定通槽、配合固定盲槽将雷管载板本体固定在爆破安装槽中；

所述的加载杆伸入测试腔的一端上固定有上载板，所述的上载板底面上设有上垫条，所述的上垫条与下垫条分别与试样的竖直方向上的直径的两端顶紧。

作为本发明的进一步改进，所述的筒体上还设有进油管，所述的密封托盘和连接柱上中设有出油管。

作为本发明的进一步改进，所述的加载杆和下支撑杆上设置有冷却组件，所述的冷却组件，包括，冷却外壳，所述的冷却外壳内设有冷却罩，所述的冷却罩顶面上设有驱动电机，所述的驱动电机的输出轴与传动轴连接；

所述的传动轴上设有蜗杆段，且所述的传动轴远离驱动电机一端上固定有驱动带轮；

所述的蜗杆段与涡轮配合形成蜗轮蜗杆传动，所述的涡轮装配在第一轴体上，所述的第一轴体通过第一带传动组件与第二轴体连接；

所述的第一轴体还通过第二带传动组件与第三轴体连接；

所述的第三轴体通过第三带传动组件与第四轴体连接；

所述的第四轴体通过第四带传动结构与第五轴体连接；

所述的第二轴体和第五轴体一端穿过冷却罩进入冷却仓中，且所述的第二轴体和第五轴体装入冷却仓中的部分分别为第二搅拌杆和第五搅拌杆，所述的第二搅拌杆上设有动力浆块；所述的第二搅拌杆和第五搅拌杆结构完全相同；

所述的加载杆穿过冷却罩上的连接通孔进入冷却仓中，然后穿过仓体外壳进入实验仓中；所述的冷却仓中装满冷却油。

作为本发明的进一步改进，所述的冷却组件还包括散热组件，所述的散热组件，包括，设置在传动轴上的驱动带轮，所述的驱动带轮与安装在第六轴体上的从动带轮通过皮带连接形成第五带传动结构；

所述的第六轴体通过第六带传动结构与第七轴体连接；

所述的第七轴体上固定有第一齿轮，所述的第一齿轮分别与第二齿轮和第三齿轮啮合并形成齿轮传动结构；

所述的第二齿轮和第三齿轮分别安装在第八轴体和第九轴体上，所述的第八轴体和第九轴体上还分别安装有第二半齿轮和第三半齿轮；

所述的第二半齿轮和第三半齿轮均可与动力齿条两侧的卡齿啮合并形成齿轮齿条传动结构；初始状态时，所述的第二半齿轮与动力齿条啮合；

所述的动力齿条，底部与活塞杆顶部连接，所述的活塞杆底部装入套筒中；

所述的套筒分别与冷却进油管和冷却出油管连通，且所述的冷却进油管和冷却出油管上分别设有第一单向阀和第二单向阀；

所述的第一单向阀和第二单向阀出油方向相同，且所述的第一单向阀出油方向为向套筒内；

所述的冷却出油管在冷却罩外侧壁上盘绕，最后接入冷却仓的回油口中；

所述的冷却进油管的进油端与冷却仓的出油口连通。

作为本发明的进一步改进，所述的冷却仓内侧壁为中间大两端小的鼓形，及所述的冷却仓的内侧壁截面为弧面。

作为本发明的进一步改进，在冷却仓内侧壁上设置有由下到上螺旋而上的导流槽。

作为本发明的进一步改进，所述的回油口在弧面底部的切线方向。

作为本发明的进一步改进，在加载杆上设置有磁片，所述的磁片由上而下依次记录有其所在位置到下垫条的高度信息，所述的磁片与磁头配套，所述的磁头用于读取磁片上的高度信息并通过数据线传递到位移计算装置中；

所述的数据线与磁头连接的一端固定在磁头固定板上，所述的磁头固定板固定在冷却组件外壳上。

作为本发明的进一步改进，在筒体顶面的冷却组件的外壳上固定有一个卡环固定板，所述的卡环固定板上设有滑动通槽，滑杆穿过滑动通槽且靠近加载杆的一端上固定有卡环；所述的卡环为半截圆环；所述的加载杆在与卡环对应位置上设有一圈环槽，所述的滑槽与卡环装配。

作为本发明的进一步改进，还包括用于加热或者冷却液压油的温控系统，包括，用于存放油体的油箱，所述的油箱通过管道与加热换向阀的第一进油口连通，所述的加热换向阀的出油口与第一进油泵的进油口连通，所述的第一进油泵的出油口与第一控温模块的进油口连通；

所述的第一控温模块的出油口与第一温控模块的进油口连接，所述的第一温控模块的第一出油口与第二进油泵的进油口连接，所述的第一温控模块的第二出油口与第二控温模块的进油口连通，所述的第二控温模块的出油口与第二温控模块的的进油口连通；

所述的第二温控模块的第一出油口与第二进油泵连通，且所述的第二温控模块的第二出油口与加热换向阀的第二进油口连通；

所述的第二进油泵的出油口与进油管连通，可通过进油管向测试腔内注入油体；

所述的出油管与制冷换向阀的第一进油口连通，所述的制冷换向阀的出油口与第一回油泵的进油口连通，所述的第一回油泵的出油口与第一冷却仓中的第一冷却管的进油口连通，所述的制冷换向阀的第二出油口与第一进油泵进油口连通；

所述的第一冷却管的出油口与第三温控模块的进油口连通，所述的第三温控模块的第一出油口与总回油泵的进油口连通，所述的总回油泵的出油口与油箱连通；

所述的第三温控模块的第二出油口与第二回油泵的进油口连通，所述的第二回油泵的出油口与第二冷却仓中的第二冷却管的进油口连通，所述的第二冷却管的出油口与第四温控模块的进油口连通；

所述的第四温控模块的第一出油口与总回油泵的进油口连通，且所述的第四温控模块的第二出油口与第三回油泵的进油口连通；

所述的第三回油泵的出油口与第三控温模块的油管的进油口连通，所述的第三控温模块的油管的出油口与第五温控模块的进油口连通；

所述的第五温控模块的第一出油口与总回油泵进油口连通，且所述的第五温控模块的第二出油口与制冷换向阀的第二进油口连通；

所述的第三控温模块与第一控温模块或第二控温模块间通过换热管连通。

作为本发明的进一步改进，在下支撑杆上设置有压力传感器。

本发明的有益效果是：

1、本发明本发明能够实现对试样施加围压、不同温度环境和冲击地压，可比较真实地模拟出岩石在地底下的环境情况，从而便于更加精确地研究岩石在地底下的受力情况和抗拉强度变化，而后续的设计、施工、教学、研究等提供指导和参考。

2、本发明能够实现快速对试样进行找中，而且还能够通过加载杆的位移情况来及时发现试样的破裂时间和此时的压力，大大提高了研究的精确程度。

3、本发明通过冷却组件能够快速、实时地将加载杆和下支撑杆进行冷却，从而防止加载杆和下支撑杆上的热量损坏本测试装置。

4、本发明的温控系统及其温控方法，能够大大提高液压油的加热效率，且在测试结束后也能对有热压油进行快速的冷却、回收，另外本发明通过相变材料将回收的油体的热量存储起来以便于下次加热油体使用，这能够大大降低测试能耗。

附图说明

图1是本发明一种可加围压的岩石抗拉强度测试装置具体实施方式的结构示意图。

图2是本发明一种可加围压的岩石抗拉强度测试装置具体实施方式的测试组件结构示意图。

图3是本发明一种可加围压的岩石抗拉强度测试装置具体实施方式的测试组件结构示意图。

图4是本发明一种可加围压的岩石抗拉强度测试装置具体实施方式的测试组件结构示意图。

图5是本发明一种可加围压的岩石抗拉强度测试装置具体实施方式的测试组件结构示意图。

图6是本发明一种可加围压的岩石抗拉强度测试装置具体实施方式的测试组件结构示意图。

图7是本发明一种可加围压的岩石抗拉强度测试装置具体实施方式的测试组件结构示意图。

图8是本发明一种可加围压的岩石抗拉强度测试装置具体实施方式的测试组件结构示意图。

图9是本发明一种可加围压的岩石抗拉强度测试装置具体实施方式的测试组件结构示意图。

图10是本发明一种可加围压的岩石抗拉强度测试装置具体实施方式的测试组件结构示意图。

图11是本发明一种可加围压的岩石抗拉强度测试装置具体实施方式的测试组件结构示意图。

图12是本发明一种可加围压的岩石抗拉强度测试装置具体实施方式的测试组件结构示意图。

图13是本发明一种可加围压的岩石抗拉强度测试装置具体实施方式的测试组件结构示意图。

图14是本发明一种可加围压的岩石抗拉强度测试装置具体实施方式的冷却组件结构示意图。

图15图14中F1的放大图。

图16本发明一种可加围压的岩石抗拉强度测试装置具体实施方式的冷却组件结构示意图。

图17本发明一种可加围压的岩石抗拉强度测试装置具体实施方式的冷却组件结构示意图。

图18本发明一种可加围压的岩石抗拉强度测试装置具体实施方式的冷却组件结构示意图。

图19本发明一种可加围压的岩石抗拉强度测试装置具体实施方式的冷却组件结构示意图。

图20本发明一种可加围压的岩石抗拉强度测试装置具体实施方式的温控系统构成图。

图21本发明一种可加围压的岩石抗拉强度测试装置具体实施方式的控温模块结构示意图。

图22本发明一种可加围压的岩石抗拉强度测试装置具体实施方式的控温模块结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

参见图1，一种可加围压的岩石抗拉强度测试装置，包括底座101，所述的底座101通过连接杆102与顶板103连接；

所述的底座101上固定有测试组件B，所述的顶板103上固定有加载油缸B100，所述的加载油缸B100的加载杆B101伸入测试组件B中。

参见图2-图13，所述的测试组件B，包括，筒体组件B200、第一托座B130、第二托座B140，连接柱B150；

所述的第一托座B130固定在底座101上，所述的第一托座B130顶面上固定有第二托座B140，所述的第二托座B140顶面上固定有连接柱B150，所述的连接柱B150顶面与筒体组件B200的筒体B201底面连接固定；

所述的筒体B201内部设有测试腔B202，所述的测试腔B202底部开口，且所述的测试腔B202底部开口与密封托盘B220配合密封；

所述的测试腔B202内还固定有试验托盘B210，所述的试验托盘B210上设有让位孔B212，所述的让位孔B212与活动导杆B500的导杆部分B501底部装配，所述的活动导杆B500上还设有压环B502；

所述的导杆部分B501顶部装入导向块B400中的导向孔，所述的导向孔包括小端导向孔B4021和大端导向孔B4022，所述的大端导向孔B4022设置在 小端导向孔B4021的下方，且所述的导杆部分B501顶端装入小端导向孔B4021中、底端装入让位孔B212中；

所述的压环B502装入大端导向孔B4022中，且所述的压环B502与实验托板B210之间设有弹簧B510，所述的弹簧B510用于使导向块B400复位；

所述的导向块B400有两块；

所述的试验托盘B210上还设有支撑通孔B211，支撑杆B801一端固定在支撑板B802上，另一端穿过支撑通孔B211与下载板B600底部连接；

所述的下载板B600顶面上固定有下垫条B302，使用时，所述的下垫条B302与岩石试样200底部接触顶紧；

所述的支撑板B802底部固定在下支撑杆B803顶部，所述的下支撑杆B803底部穿过第二托座B140的托座通孔B141进入爆破腔B132中，所述的爆破腔B132底部设有爆破安装槽B133，所述的爆破安装槽B133宽度小于爆破腔B132，且所述的爆破腔B132与爆破安装槽B133之间通过支撑台B134连接，所述的支撑台B134与爆破动力板B804压紧密封，所述的爆破动力板B804与下支撑杆B803连接固定；

所述的爆破安装槽B133中安装有雷管载板B700，所述的雷管载板B700包括雷管载板本体B701，且所述的雷管载板本体在爆破动力板B804下方的部分上设有雷管爆破槽B702；

所述的雷管爆破槽B702内还设有雷管固定槽B7021，且所述的雷管固定槽B7021两侧设有导电柱B704，所述的导电柱B704用于缠绕雷管的两根导线且与该导线连通导电；

所述的导电柱B704通过压紧螺帽B703将与其连通的导线压紧；

所述的导电柱B704底部与导电条B705连通导电，所述的导电条B705固定在导电安装槽B706中，所述的导电安装槽B706与设置在爆破安装槽B135内的副导电条B135卡合，且所述的副导电条B135与导电条B705接触导电；

所述的副导电条B135通过导线与爆破开关B180连接，所述的爆破开关B180与电源连接，可控制电源与雷管之间电流的通断。

所述的雷管载板本体B701上设有固定通槽B707，所述的爆破安装槽B133上下两侧在固定通槽B707相对位置上分别设有配合固定通槽B1361和配合固定盲槽B1362，锁紧固定板B710装入配合固定通槽B1361、固定通槽B707、配合固定盲槽B1362将雷管载板本体B701固定在爆破安装槽B133中；

所述的加载杆B101伸入测试腔B202的一端上固定有上载板B102，所述的上载板B102底面上设有上垫条B301，所述的上垫条B301与下垫条B302分别与试样200的竖直方向上的直径的两端顶紧。

所述的筒体B201上还设有进油管B170，所述的密封托盘B220和连接柱B150上中设有出油管B160。

使用时，通过进油管B170往测试腔B202中注入加压油/液压油，当然注入的加压油是可以进过加温的，同时也使通过进油管B170与增压泵连接，以提高测试腔B202中的液压；

测试完成后，首先通过出油管B170将测试腔B202中的加压油排出，然后将加载杆回缩，直到加载杆带动筒体B201上升并露出试样200即可。

参见图14-图19，进一步地，由于测试腔B202中可能使用高温油，而一旦使用高温油时，如果其温度直接通过加载杆B101传递到加载油缸B100或通过下支撑杆B803传递到爆破动力板B804上，就会造成它们退火、变形甚至损坏，故需要在加载杆B101和下支撑杆B804上设置隔热或散热冷却装置。本发明采用的手段是直接在加载杆B101和下支撑杆B804上设置冷却组件A，所述的加载杆B101和下支撑杆B804穿过冷却组件A，由冷却组件及时吸收加载杆B101和下支撑杆B804上的热量，防止这些热量对本测试装置造成损坏。

所述的冷却组件A分别固定在筒体B201顶部和密封托盘B220底部；

所述的冷却组件A，包括，冷却外壳A100，所述的冷却外壳A100内设有冷却罩A200，所述的冷却罩A200顶面上设有驱动电机A301，所述的驱动电机A301的输出轴与传动轴A302连接，且可驱动传动轴A302转动，

所述的传动轴A302上设有蜗杆段A3021，且所述的传动轴A302远离驱动电机A301一端上固定有驱动带轮；

所述的蜗杆段A3021与涡轮A4011配合形成蜗轮蜗杆传动，所述的涡轮A4011装配在第一轴体A401上，所述的第一轴体A401通过第一带传动组件A601与第二轴体A402连接且可通过第一带传动组件A601带动第二轴体A402转动；

所述的第一轴体A401还通过第二带传动组件A602与第三轴体A403连接且所述的第一轴体A401可通过第二带传动组件A602带动第三轴体A403转动；

所述的第三轴体A403通过第三带传动组件A603与第四轴体A404连接，且所述的第三轴体能够通过第三带传动组件A603带动第四轴体A404转动；

所述的第四轴体A404通过第四带传动结构A604与第五轴体A405连接，且所述的第四轴体能够通过第四带传动结构带动第五轴体A405转动；

上述带传动结构，包括，在两个连接的轴体装配固定的带轮，以及连接两个带轮的皮带。

所述的第二轴体A402和第五轴体A405一端穿过冷却罩A200进入冷却仓A201中，且所述的第二轴体A402和第五轴体A405装入冷却仓A201中的部分分别为第二搅拌杆A4021和第五搅拌杆A4051，所述的第二搅拌杆A4021上设有动力浆块A420；所述的第二搅拌杆A4021和第五搅拌杆A4051结构完全相同；

所述的加载杆301穿过冷却罩A200上的连接通孔A205进入冷却仓A201中，然后穿过仓体外壳B200进入加载仓B202中；冷却仓A201主要对留在冷却仓A201中的加载杆301进行冷却；

所述的冷却仓A201中装满冷却油，使用时，所述的冷却油会在第二搅拌杆A4021和第五搅拌杆A4051的搅拌作用下流动以形成液体对流使得冷却油能够及时带走加载杆301上的热量；

所述的冷却装置还包括散热组件，所述的散热组件，包括，设置在传动轴A302上的驱动带轮，所述的驱动带轮与安装在第六轴体A406上的从动带轮通过皮带连接形成第五带传动结构A605；

所述的第六轴体A406通过第六带传动结构A606与第七轴体A407连接，且所述的第六轴体A406能够通过第六带传动结构A406带动第七轴体A407转动；

所述的第七轴体A407上固定有第一齿轮A811，所述的第一齿轮A811分别与第二齿轮A812和第三齿轮A813啮合并形成齿轮传动结构；

所述的第二齿轮A812和第三齿轮A813分别安装在第八轴体A408和第九轴体A409上，所述的第八轴体A408和第九轴体A409上还分别安装有第二半齿轮A822和第三半齿轮A823；

所述的第二半齿轮A822和第三半齿轮A823均可与动力齿条A803两侧的卡齿啮合并形成齿轮齿条传动结构；

参见图18，初始状态时，所述的第二半齿轮A822与动力齿条A803啮合，当驱动电机A301驱动传动轴A302转动时，所述的第一齿轮A811会带动第二齿轮A812和第三齿轮A813转动。此时第一半齿轮A822会首先通过与动力齿条A803啮合而驱动动力齿条向下运动，等到第二半齿轮A822脱离动力齿条A803时，第三半齿轮A823正好与动力齿条啮合，并带动动力齿条向上运动。如此往复，驱动动力齿条A803上下往复运动。

参见图19，所述的动力齿条A803，底部与活塞杆A802顶部连接，所述的活塞杆A802底部装入套筒A801中且与套筒A801可密封滑动；

所述的套筒A801分别与冷却进油管A701和冷却出油管A702连通，且所述的冷却进油管A701和冷却出油管A702上分别设有第一单向阀A711和第二单向阀A712；

所述的第一单向阀A711和第二单向阀A712出油方向相同，且所述的第一单向阀A711出油方向为向套筒A801内；

所述的冷却出油管A702在冷却罩A200外侧壁上盘绕，最后接入冷却仓的回油口A203中；

所述的冷却进油管A701的进油端与冷却仓的出油口A204连通。

所述的冷却进油管和冷却出油管用于将冷却仓中的冷却油导出，并在冷却出油管上进行冷却过后回流回冷却仓。如此往复，以对冷却油进行降温散热，增加冷却油的冷却效果。

使用时，所述的动力齿条带动活塞杆上下往复运动，这就是套筒内部对冷却进油管产生抽吸力，而对冷却出油管产生推动力，此时套筒与活塞杆的功能相当于油泵。只是这种结构能够使第二搅拌杆A4021和第五搅拌杆A4051与活塞杆同步运动，能够提高冷却效果。

进一步地，为了更好地形成液体对流，可以将冷却仓A201设计成侧壁为中间大两端小的鼓形，及所述的冷却仓A201的内侧壁截面为弧面A2011.这种结构在第二搅拌杆A4021和第五搅拌杆A4051同向转动的情况下会形成涡流，这种涡流能够增加单位时间内冷却油与加载杆的接触次数，从而及时将加载杆周围已经加热的冷却油带走，同时换上未加热的冷却油，这就能够加快加载杆上的热量散发，从而获得更好的冷却效果。

更进一步地，可以在冷却仓A201内侧壁上设置由下到上螺旋而上的导流槽A202，所述的导流槽A202在第二搅拌杆A4021和第五搅拌杆A4051通向搅拌时能够增大涡流的力度（速度），且还能够使涡流更容易形成。

进一步地，所述的冷却油在被第二搅拌杆A4021和第五搅拌杆A4051搅拌时，其涡流是由下至上的（参见图19），且所述的回油口A203在弧面A2011底部的切线方向，这能够使回油以切线方向进入冷却仓，而且对冷却油的涡流产生推动效果（流入方向在涡流方向切线上）。

进一步地，为了使冷却进油管A701更好地抽取冷却油，可以在出油口A204周围设置导油块A205，所述的导油块A205与冷却仓顶板形成导油口A206，所述的导油口A206宽度由出油口A204逐渐向冷却仓内部扩大。使用时，冷却油在涡流的作用下会大量进入导油口，这样就利于冷却进油管抽取冷却油。

进一步地，参见图13，为了方便对试样200进行找中（是上垫条和下垫条在试样200的一条直径两端上），可以在加载杆B101上设置磁片B01，所述的磁片B01由上而下依次记录有其所在位置到下垫条的高度信息（当上垫条与下垫条距离最近时测量），所述的磁片B01与磁头B121配套，所述的磁头B121用于读取磁片B01上的高度信息并通过数据线B120传递到位移计算装置中，所述的位移计算装置可以是位移传感器或能够读取磁头传递过来的信息的计算机，当然，所述的位移计算装置还需要连接显示器；

所述的数据线B120与磁头B01连接的一端固定在磁头固定板B110的磁头固定孔B111上，所述的磁头固定板B110固定在冷却组件A外壳上。

使用时，由于试样200的直径d1可以提前测量，而磁片上各位置数值h1已经是确定了的，当上垫条与下垫条间顶紧试样200时，通过磁头读取磁片此时的数值h2，如果h2-h1=d1的话，就证明已经对中，可以进行试验。当然也要适当考虑误差值。

通过这种方式，可能快速、准确地对试样200进行找中，能够提高试验效率和准确率。

进一步地，为了在加载杆带动筒体组件B200上下移动时不松动、晃动，可以在筒体B201顶面的冷却组件A的外壳上固定一个卡环固定板B05，所述的卡环固定板B05上设有滑动通槽B051，滑杆B04穿过滑动通槽B051且靠近加载杆B101的一端上固定有卡环B03；所述的卡环B03为半截圆环；

所述的加载杆B101在与卡环B03对应位置上设有一圈环槽B102，所述的滑槽B102与卡环B03装配。

使用时，首先将卡环与环槽配合，然后上升加载杆，使筒体脱离导向块B400，然后安装试样200，再将加载杆向下运动，直到筒体与密封托盘B220完全装配；

然后将卡环拉出环槽，是加载杆下压直到顶紧试样；在读取磁条上的数据，并计算是否已经找中，如果找中了，就开始对测试腔增加液压油，然后启动加载杆开始测试。

如果从开始测试时到磁条的数值增加了0.8-2毫米及以上，就说明试样已经压裂，测试完成。

进一步地 ，为了能够实时测量出本发明对试样200的压力，可以在下支撑杆上设置压力传感器。这样在进行正常的压裂测试时就能够实时测量加载杆所施加的压力，直到将试样压裂，通过将试样压裂时的压力就能推算出试样的抗拉强度。

本发明可以通过雷管爆炸来产生冲击压，通过这个冲击压来模拟冲击地压。具体使用方式为，先将雷管的正负引线与导电柱接通、固定，然后将雷管载板本体B701装入爆破安装槽B133中并用锁紧固定板B710固定雷管载板本体B701，然后启动爆破开关，使电源的电流与雷管的引线接通，引爆雷管。雷管爆炸时会在瞬间产生较大的气体膨胀，通过气体膨胀就能够驱动爆破动力板B804，使下支撑杆B803对试样产生瞬间的冲击压力，这个冲击压力就可以用来模拟冲击地压。当然，可以通过下支撑杆B803上的压力传感器实时读取冲击地压的数值。

参见图20，本发明还包括用于加热或者冷却液压油的温控系统，所述的温控系统，包括，用于存放油体的油箱（所述的油体可以是液压油），所述的油箱通过管道与加热换向阀的第一进油口连通，所述的加热换向阀的出油口与第一进油泵的进油口连通，所述的第一进油泵的出油口与第一控温模块的进油口连通；

所述的第一控温模块的出油口与第一温控模块的进油口连接，所述的第一温控模块的第一出油口与第二进油泵的进油口连接，所述的第一温控模块的第二出油口与第二控温模块的进油口连通，所述的第二控温模块的出油口与第二温控模块的的进油口连通；

所述的第二温控模块的第一出油口与第二进油泵连通，且所述的第二温控模块的第二出油口与加热换向阀的第二进油口连通；

所述的第二进油泵的出油口与进油管B170连通，可通过进油管B170向测试腔B202内注入油体；

所述的出油管B160与制冷换向阀的第一进油口连通，所述的制冷换向阀的出油口与第一回油泵的进油口连通，所述的第一回油泵的出油口与第一冷却仓中的第一冷却管的进油口连通，所述的制冷换向阀的第二出油口与第一进油泵进油口连通；

所述的第一冷却管的出油口与第三温控模块的进油口连通，所述的第三温控模块的第一出油口与总回油泵的进油口连通，所述的总回油泵的出油口与油箱连通；

所述的第三温控模块的第二出油口与第二回油泵的进油口连通，所述的第二回油泵的出油口与第二冷却仓中的第二冷却管的进油口连通，所述的第二冷却管的出油口与第四温控模块的进油口连通；

所述的第四温控模块的第一出油口与总回油泵的进油口连通，且所述的第四温控模块的第二出油口与第三回油泵的进油口连通；

所述的第三回油泵的出油口与第三控温模块的油管的进油口连通，所述的第三控温模块的油管的出油口与第五温控模块的进油口连通；

所述的第五温控模块的第一出油口与总回油泵进油口连通，且所述的第五温控模块的第二出油口与制冷换向阀的第二进油口连通；

所述的第三控温模块与第一控温模块或第二控温模块间通过换热管C501连通。

参见图21和图22进一步地，所述的第一控温模块、第二控温模块、第三控温模块结构相同，包括，保温外壳C101，所述的保温外壳一侧开口且中间设有控温腔C1011，所述的保温外壳C101的开口通过保温封板C102密封；

所述的控温腔C1011中设有加热丝C401、油管C301、换热管C501，且所述的控温腔C1011中填充有相变材料。

所述的，所述的第一控温模块中的相变材料最低相变温度应大于第三控温模块的最高相变温度，且第一控温模块中的相变材料最高相变温度应小于第二控温模块的最低相变温度；

所述的第三控温模块的最高相变温度应不高于回收温度；

所述的换热管中装有冷却液，如冷却油、制冷液等。

在进行油体回收时，可使第三控温模块与第一控温模块或第二控温模块之间的换热管连通，且第三控温模块、第一控温模块、第二控温模块的加热丝均不通电，并通过油泵等设备驱动换热管中的冷却液流动，这样就能将第三控温模块所吸收的热量传递到第一控温模块或第二控温模块中存储起来，以用于往后的油体加热，达到降低能耗的目的。而第三控温模块中出来的油体几乎是恒温的，十分利于油体的回收。

需要加热油体时，首先对第一控温模块、第二控温模块的电热丝进行加热、切断换热管的流通，然后使油体通过油管进行加热并流出。这个过程中第一控温模块、第二控温模块输出的油温基本上恒温的，而加热丝产生的多余热量会存储在相变材料中，当电热丝停止加热后，通过相变材料还能起到较好的加热和保温效果。

当然，为了实现多种可变油温，所述的第二控温模块内可以不填充相变材料，这样就能够实现第二控温模块能够输出不同油温的油体。

所述的第一控温模块、第二控温模块、第三控温模块结构相同而通过填充不同的相变材料来实现功能的多元化，能够降低设计和制造成本。

当然，为了使回收油体时，为了使第二控温模块或第三控温模块能够回收更多的热量，可以将第一冷却仓与第三控温模块的位置进行对调，即测试腔中的油体一出来就先进过第三控温模块，这就能够使第三控温模块吸收更多的热量，并通过换热管传递到第二控温模块或第三控温模块的相变材料中存储起来，进一步降低能耗。

进一步地，所述的第一温控模块、第二温控模块、第三温控模块、第四温控模块、第五温控模块用于根据进入其内部的油温来选择油体出油口，一般包括一测温装置及电磁换向阀，当然可以直接采用温控阀代替。

进一步地，所述的第一冷却仓和第一冷却管、第二冷却仓和第二冷却管结构完全相同，且所述的第一冷却仓、第二冷却仓均为冷却组件的冷却仓A201；

通过各冷却组件来和第三控温模块实现对油体的冷却、降温，不仅能够增加冷却组件的利用率，还能够去除需要专门为油体冷却而设置的装置，大大地节约了制造成本；同时，通过多级冷却的方式也大大增加了油体的冷却效率，增加油体回收速度。

上述温控系统的温控方法为：

步骤一、向测试腔中注入高温油体：

S1、通过输入装置向控制器中输入需要注入测试腔中的预设油温；

S2、控制器启动加热换向阀、第一进油泵、第一温控模块，其中控制器将加热换向阀的第一进油口与出油口连通，并关闭第二进油口；

S3、第一进油泵将油箱中的油体抽送至第一控温模块进行加热；

S4、经过第一控温模块加热后的油体进入第一温控模块，第一温控模块实时监测油温，并将检测到的油温数据传送至控制器，控制器将此油温与预设油温进行对比：

如果油温达到S1中设置的预设油温，则控制器控制第二进油泵运行，并将第一温控模块的第一出油口打开，同时关闭其第二出油口，将油体抽送至测试腔中；

如果油温没达到S1中设置的预设油温，则控制器控制第一温控模块的第二出油口打开并关闭其第一出油口，油体通过第一温控模块的第二出油口进入第二控温模块；同时第二控温模块运行，对进入的油体进行加热，加热后的油体进入第二温控阀模块中；

S5、第二温控阀模块实时监测油温，并将油温数据发送至控制器，控制器将此油温与预设油温进行对比：

如果油温达到S1中设置的预设油温，则控制器控制第二温控模块的第一出油口打开并关闭其第二出油口，使第二温控模块内的油体通过第二进油泵进入测试腔；

如果油温没达到S1中设置的预设油温，则控制器控制第二温控模块的第二出油口打开并关闭其第一出油口；同时，关闭加热换向阀的第一进油口并打开其第二进油口，使第二温控模块内的油体通过加热换向阀进入第二进油泵中；

S6、S5中进入第一进油泵中的油体继续S3至S5步骤的循环，直到第一温控模块或第二温控模块内检测的油温达到预设油温，然后第一温控模块或第二温控模块将其内达到预设油温的油体通过第二进油泵抽送至测试腔中；

同时，控制器记下S2到S6中达上一次到预设油温的加热步骤，往后的油体就都通过上述加热步骤进行加热，如此循环；这种方式能够实现自动寻找最优加热路径，能够大大提高加热效率，同时还去除了传统设计中还需要专门为油体加热的中间装置，节约制造成本。

S8、当测试腔中的油温达到预设油温后，控制器控制增压组件运行、关闭第二进油泵、第一温控模块和第二温控模块的第一出油口封闭、制冷换向阀的进油口与出油口全部封闭，并开始对测试腔进行增压。

步骤二、将测试腔中的油体进行冷却回收：

S1、控制器内预设油箱回收油体的回收温度；

S2、控制器控制制冷换向阀，使制冷换向阀将出油管与第一回油泵连通，同时封闭制冷换向阀的其它进油口和出油口；三个冷却组件全部运行；

S3、测试腔中的油体在第一回油泵的抽送下进如第一冷却仓的第一冷却管中冷却；

S4、冷却后的油体进入第三温控模块，第三温控模块实时检测其内部油体的油温并上传至控制器与回收温度进行对比：

如果油温不高于回收温度，则使第三温控模块的第一出油口打开并封闭其第二出油口，使油体通过总回油泵进入油箱存储；

如果油温高于回收温度，则使第三温控模块的第二出油口打开并封闭其第一出油口，使油体通过第二回油泵进入第二冷却仓的第二冷却管中进行冷却；

S5、经过第二冷却管冷却后的油体进入第四温控模块中，第四温控模块实时检测其内部油体的油温并上传至控制器与回收温度进行对比：

如果油温不高于回收温度，则使第四温控模块的第一出油口打开并封闭其第二出油口，使油体通过总回油泵进入油箱存储；

如果油温高于回收温度，则使第四温控模块的第二出油口打开并封闭其第一出油口，使油体通过第三回油泵进入第三控温模块的油管中进行冷却；

S6、经过第三控温模块的油管冷却后的油体进入第五温控模块中，第五温控模块实时检测其内部油体的油温并上传至控制器与回收温度进行对比：

如果油温不高于回收温度，则使第四五温控模块的第一出油口打开并封闭其第二出油口，使油体通过总回油泵进入油箱存储；

如果油温高于回收温度，则使第五温控模块的第二出油口打开并封闭其第一出油口、制冷换向阀的第二进油口与第一出油口打开且其它进油口和出油口封闭，使油体通过制冷换向阀进入第一回油泵中重复S3至S6的步骤，直到油温不高于回收油温为止，并记下油温上一次不高于回收油温的最优步骤，后续的冷却步骤优先经过最优步骤处理。这种方式能够大大提高油体的回收效率。

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。