1.本实用新型涉及泥岩膨胀试验技术领域，具体涉及一种用于泥岩膨胀试验的控制机构。
背景技术：
2.为了施工安全，一般在施工之前，需要对施工地的泥岩膨胀各项参数通过泥岩膨胀试验仪进行测试，现有的泥岩膨胀试验仪，包括上下设置的试验箱和水箱，用来为水箱提供压力的加压结构，所述试验箱包括用来测试试验箱中试件在压力条件下膨胀应变和膨胀应力的测试部。
3.现在的泥岩膨胀试验仪，因为水箱设置在试验箱的下方，在这样的泥岩膨胀试验仪中只能模拟水流在试件的周围情况，而在真实环境中，因为施工需要，往往会遇到水压从上往下的情况，然而，现有的泥岩膨胀试验仪无法实现这样的环境模拟。此外，现有的泥岩膨胀试验仪只考虑压力对于泥岩膨胀的影响，忽略了温度对泥岩膨胀的影响，试验结果对真实施工环境的指导作用有限。
4.而现有泥岩膨胀试验仪之所以都将水箱设置在下方，是因为向水箱通气的进气管等结构都从地面上进行铺设是最佳的，这样不会额外增加成本，也不会因为进气管等悬空设置而使这些结构因为缺少支撑力而容易损坏。除此之外，现有的泥岩膨胀试验仪基本上都要人工进行控制和监控，基本上整个试验期间都需要工作人员在旁进行监测记录，操作十分不方便。
5.因此，现在非常有必要研究一种能够配合水箱和试验箱上下设置的泥岩膨胀试验装置的控制机构，使这种新的泥岩膨胀试验装置能够被运用。
技术实现要素：
6.本实用新型意在提供一种用于泥岩膨胀试验的控制机构，以解决现有泥岩膨胀试验仪在试验过程中需要人工进行监测控制的问题。
7.本实用新型提供的基础方案为：一种用于泥岩膨胀试验的控制机构，连接在泥岩膨胀试验装置上，所述泥岩膨胀试验装置包括上下设置的水箱和试验箱，所述水箱连接有从空中通过的进气管，所述进气管上设有用来连通或者关闭进气管的气阀；所述试验箱的下方设有用来检测泥岩试件应变的千分表；
8.所述用于泥岩膨胀试验的控制机构，包括与进气管上阀门联动的联动部，用来支撑进气管的支撑部以及设置在支撑部上的旋转部；所述联动部与所述阀门同步同向转动；所述支撑部包括固定设置的支撑杆以及与支撑杆转动连接的转动杆，所述支撑杆内设有用来连接转动杆的凹槽，所述凹槽顶端开口，所述支撑杆与所述转动杆同轴；所述转动杆与所述联动部同向转动；所述旋转部包括设置在转动杆上的第二转盘，以及与第二转盘连接的挡板；所述第二转盘随着所述转动杆同向转动，所述第二转盘带动所述挡板转动；当阀门逆时针旋转时，进气管逐渐从开启、部分打开到全部打开，挡板逐渐从靠近试验箱底端、部分
覆盖试验箱底端到全部覆盖试验箱底端；当阀门顺时针旋转时，进气管逐渐从全部打开、部分打开到关闭，挡板逐渐从全部覆盖试验箱底端、部分覆盖试验箱底端到离开试验箱底端；所述挡板上设有用来检测试验箱外壁温度的温度传感器，所述温度传感器设置在挡板的顶面，所述温度传感器与所述试验箱的底端接触；所述挡板上设置有红外线传感器，所述红外线传感器位于千分表的上方；所述第二转盘上设有微控制器，所述微控制器分别与所述温度传感器和红外线传感器电连接。
9.本方案的优点在于：
10.首先，通过这样的结构，能够自动实现在试验期间的温度监测和千分表位置监测，能够确保试验正常进行。因为联动部是与阀门是同步，同向旋转的，通过联动部的设置，能够在旋转阀门的同时启动或者关闭整个控制机构，能够做到在试验期间进行控制，在试验停止后停止工作的目的，不仅能够有效节约能量，还能够更加针对性地进行控制。
11.通过旋转板的设置，不仅能够将联动部传递来的启动或者关闭信号，转变为旋转板以及与之连接的挡板的动力，还能启动或者关闭微控制器、温度传感器和红外线传感器组成的检测电路，使检测电路开始或者停止工作，本方案结构简单，操作方便，且价格实惠，能够保证试验装置在试验过程中始终处于可控状态。
12.此外，通过这种控制机构的设置，使上水箱下试验箱的试验装置成为可能，通过水箱和试验箱的上下设置，能够提供水压从上往下的试验环境，使试件盒里面的试件能够在这样的试验环境中模拟真实环境中水流从上往下流过泥岩的情况，通过薄膜压力传感器测试环向应力，通过千分表测试纵向应变，有利于得到相对于真实环境来讲更加准确的泥岩膨胀试验结果。
13.进一步，所述第二转盘内设有与微控制器电连接的拨动开关，所述拨动开关设置在第二转盘和支撑杆之间，所述拨动开关逆时针转动时所述拨动开关被打开，所述拨动开关顺时针转动时所述拨动开关被关闭。
14.在转动杆转动时，因为转动杆和支撑杆的相对旋转运动，使拨动开关被自动打开或者关闭，操作方便。
15.进一步，所述支撑杆顶端设有用来在转动过程中拨动拨动开关的凸起。
16.通过凸起，在旋转过程中拨动拨动开关打开或者关闭。
17.进一步，所述千分表和所述试验箱试件之间连接有探针，所述挡板的靠近所述探针的一侧设有用来供探针穿过的限位孔。
18.通过限位孔，使探针不会阻挡挡板，使挡板能够继续逆时针旋转，直至全部覆盖整个试验装置底端。
19.进一步，所述红外线传感器有多个，所有红外线传感器均设置在限位孔的长度方向上。
20.便于与设置在试验箱正下方的千分表进行对齐检测。
21.进一步，所述温度传感器有多个，多个温度传感器均匀设置在挡板能够覆盖试验箱底端的对应位置上。
22.便于全面监控试验过程中的试验箱温度，避免不好的结果发生。
23.进一步，所述第二转盘和所述挡板之间设有供导线通过的导线通道。
24.通过导线通道，使在第二转盘和挡板之间的各个电子器件能够通过导线连接起
来。
25.进一步，所述转动杆的顶端设置有用来抵住进气管的托座。
26.通过托座拖住进气管，给进气管一个支撑。
27.进一步，所述转动杆与凹槽之间设置有轴承。
28.方便转动杆在凹槽内稳定转动。
29.进一步，所述联动部包括套在阀门上的包裹套，设置在包裹套底端的左连接杆和右连接杆，所述左连接杆和右连接杆分别设置在进气管的两侧；所述转动杆上设有第一转盘，所述第一转盘位于第二转盘的上方；所述左连接杆和右连接杆的底端均连接在第一转盘上。
30.通过左连接杆和右连接杆，方便带动第二转盘和第一转盘一起旋转，且因为每个连接杆都有180度的旋转空间，因此不影响将挡板旋转到完全覆盖试验箱和完全不覆盖试验箱。
附图说明
31.图1为本实用新型一种用于泥岩膨胀试验的控制机构实施例一的结构示意图。
具体实施方式
32.下面通过具体实施方式进一步详细的说明：水箱1、试验箱2、探针3、千分表4、底座5、气瓶6、阀门7、包裹套13、左连接杆14、右连接杆15、第一转盘16、第二转盘17、挡板18、红外传感器19、温度传感器20、微控制器21、拨动开关22、转动杆23、支撑杆24。
33.实施例一
34.实施例基本如附图1所示：用于泥岩膨胀试验的控制机构，连接在一种新的泥岩膨胀试验装置上。这种新的泥岩膨胀试验装置，包括上下安装的水箱1和试验箱2，水箱1连通有加压结构。加压结构包括气瓶6与气瓶6连通并深入水箱1顶端的进气管，进气管上安装有阀门7和气压表。通过气瓶6、进气管和阀门7构成的加压结构，能够通过向水箱1中加入气压，来形成不同的水压给试件进行膨胀试验。试验箱2包括用来放试件盒的通道，试件盒的顶端连接在水箱1和通道顶端的交界处；试验箱2连接有测试部，测试部包括安装在试件盒环向上的薄膜压力传感器以及与薄膜压力传感器导线连接的万用表；薄膜压力传感器的电阻值随薄膜压力传感器受到的压力增大而减小，万用表用来检测薄膜压力传感器的电阻值变化；通过万用表来测试泥岩试件的环向应力。测试部包括安装在通道下方的千分表4，千分表4与试件盒底端之间连接有探针3。通过千分表4来测试试件的纵向应变。
35.本实施例中，安装有具有支脚的底座5，本实施例中为了方便，支脚省略未画，底座5的中间开有供通道底端露出的开口，底座5的设置便于将千分表4安装在通道的下方。
36.本实施例中，用于泥岩膨胀试验的控制机构，连接在上述泥岩膨胀试验装置上，包括与进气管上阀门7联动的联动部，用来支撑进气管的支撑部以及设置在支撑部上的旋转部；联动部与阀门7同步同向转动。
37.支撑部包括焊接在地面上的支撑杆24以及与支撑杆24转动连接的转动杆23，支撑杆24内设有用来连接转动杆23的凹槽，凹槽顶端开口，转动杆23和凹槽之间安装有常用的滚动轴承，轴承的内圈与转动杆23的外壁焊接，轴承的外圈与凹槽的内壁焊接，通过滚动轴
承，使转动杆23转动得更加平稳，支撑杆24与转动杆23同轴。
38.转动杆23的顶端设置有用来抵住进气管的托座，本实施例中托座呈“u型”结构，便于拖住进气管。通过托座拖住进气管，给进气管一个支撑。
39.联动部包括套在阀门7上的包裹套13，包括套牢固包裹在阀门7的把手上，本实施例中包裹套13整体为条状结构，在包裹套13底端焊接左连接杆14和右连接杆15，左连接杆14和右连接杆15分别布置在进气管的两侧；转动杆23上焊接有第一转盘16，第一转盘16位于第二转盘17的上方；左连接杆14和右连接杆15的底端均焊接在第一转盘16上。通过左连接杆14和右连接杆15，方便带动第二转盘17和第一转盘16一起旋转，且因为每个连接杆都有180度的旋转空间，因此不影响将挡板18旋转到完全覆盖试验箱2和完全不覆盖试验箱2。
40.当旋转阀门7，将进气管与气瓶6连通的时候，使气瓶6的气体通过进气管进入到泥岩膨胀试验装置中。阀门7旋转的同时，联动部将联动信号传递给旋转部，旋转部启动安装在旋转板上的检测电路，通过温度传感器20检测整个试验装置的温度，通过红外线传感器检测千分表4和探针3的位置，能够使整个试验装置在试验期间都在检测控制范围内，若试验装置发生异常，则会通过提示器进行提示，使工作人员能够及时停止试验，关闭试验装置，避免在错误环境下产生错误的试验结果，甚至可以避免造成不可挽回的损失。
41.转动杆23与联动部同向转动；旋转部包括设置在转动杆23上的第二转盘17，以及与第二转盘17连接的挡板18；第二转盘17随着转动杆23同向转动，第二转盘17带动挡板18转动；当阀门7逆时针旋转时，进气管逐渐从开启、部分打开到全部打开，挡板18逐渐从靠近试验箱2底端、部分覆盖试验箱2底端到全部覆盖试验箱2底端；当阀门7顺时针旋转时，进气管逐渐从全部打开、部分打开到关闭，挡板18逐渐从全部覆盖试验箱2底端、部分覆盖试验箱2底端到离开试验箱2底端；挡板18上安装有用来检测试验箱2外壁温度的温度传感器20，温度传感器20镶嵌在挡板18的顶面上，温度传感器20与试验箱2的底端接触；挡板18上安装有红外线传感器，红外线传感器位于千分表4的上方；第二转盘17上安装有微控制器21，微控制器21分别与温度传感器20和红外线传感器电连接。为了方便安装，本实施例中，在第二转盘17中开有空腔，将微控制器21安装在空腔内，在挡板18的底面上开有开口朝下的第一安装槽，将红外线传感器安装进去之后用胶带粘贴覆盖槽口，仅留供红外线穿过的缝隙，既不影响红外线传感器的红外线发射和接收，也不影响其快速拆装。
42.第二转盘17内安装有与微控制器21电连接的拨动开关22，第二转盘17的底面开有开关安装槽，开关安装槽与空腔连通，使拨动开关22能够和微控制器21导线连接，同时拨动开关22的拨动部位能够伸出开关安装槽与支撑杆24的端面接触。支撑杆24顶端一体成型连接有用来在转动过程中拨动拨动开关22的凸起。通过凸起，在旋转过程中拨动拨动开关22打开或者关闭。
43.拨动开关22安装在第二转盘17和支撑杆24之间，拨动开关22逆时针转动时拨动开关22被打开，拨动开关22顺时针转动时拨动开关22被关闭。在转动杆23转动时，因为转动杆23和支撑杆24的相对旋转运动，使拨动开关22被自动打开或者关闭，操作方便。
44.千分表4和试验箱2试件之间连接有探针3，挡板18的靠近探针3的一侧设有用来供探针3穿过的限位孔。使挡板18能够继续逆时针旋转，直至全部覆盖整个试验装置底端。
45.本实施例中，第二转盘17和挡板18之间设有供导线通过的导线通道。通过导线通道，使在第二转盘17和挡板18之间的各个电子器件能够连接起来。
46.为了节约成本，本实施例中采用的微控制器21为stm32单片机，温度传感器20可以采用stt
‑
r系列温度传感器20，红外线传感器可以采用gravity红外数字避障传感器，拨动开关22可采用k3
‑
1204d。
47.本实施例中的控制机构，通过这样的结构设置，能够自动实现在试验期间进行温度监测和千分表4位置监测，能够确保试验正常进行。因为联动部是与阀门7是同步，同向旋转的，通过联动部的设置，能够在旋转阀门7的同时启动或者关闭整个控制机构，能够做到在试验期间进行控制，在试验停止后停止工作的目的，不仅能够有效节约能量，还能够根据针对性地进行控制。
48.通过旋转板的设置，不仅能够将联动部传递来的启动或者关闭信号，转变为旋转板以及与之连接的挡板18的动力，还能启动或者关闭检测电路，使检测电路开始或者停止工作，本方案结构简单，操作方便，且价格实惠，能够保证试验装置在试验过程中始终处于可控状态。
49.此外，通过这种控制机构的设置，使上水箱1下试验箱2的试验装置成为可能，通过水箱1和试验箱2的上下设置，能够提供水压从上往下的试验环境，使试件盒里面的试件能够在这样的试验环境中模拟真实环境中水流从上往下流过泥岩的情况，通过薄膜压力传感器测试环向应力，通过千分表4测试纵向应变，有利于得到相对于真实环境来讲更加准确的泥岩膨胀试验结果。
50.本实施例中，通过水箱1和试验箱2的上下结构设置，能够提供水压从上往下的试验环境，使试件盒里面的试件能够在这样的试验环境中模拟真实环境中水流从上往下流过泥岩的情况，通过薄膜压力传感器测试环向应力，通过千分表4测试纵向应变，有利于得到相对于真实环境来讲更加准确的泥岩膨胀试验结果。通过本方案能够有效提高试验结果的真实性，便于指导实际施工操作。
51.实施例二
52.与实施例一的区别在于，红外线传感器有多个，所有红外线传感器均设置在限位孔的长度方向上。便于与设置在试验箱2正下方的千分表4进行对齐检测。
53.实施例二
54.与实施例一的区别在于，温度传感器20有多个，多个温度传感器20均匀设置在挡板18能够覆盖试验箱2底端的对应位置上。便于全面监控试验过程中的试验箱2温度，避免不好的结果发生。
55.以上的仅是本实用新型的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前实用新型所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本技术给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本技术的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围，这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。本技术要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。