37]所述的三轴应力闭环部分由围压闭环伺服计量泵、轴压闭环伺服计量泵和渗透压闭环伺服计量泵组成(如图1所示)；
[0038]所述的围压闭环伺服计量泵、轴压闭环伺服计量泵和渗透压闭环伺服计量泵的结构相同均由泵体22、泵活塞23、压力传感器24、伺服控制模块25和伺服电机26组成；所述的压力传感器24与伺服控制模块25连接，所述的伺服控制模块25与伺服电机26连接，所述的伺服电机26与泵活塞23连接，泵活塞23位于泵体22内(如图4所示)；
[0039]所述的泵体22包括围压泵体、轴压泵体和渗透压泵体；
[0040]所述的围压泵接口 27与围压缸底座2上的围压管路接口 13连接，所述的围压管路接口 13通过围压内部管路13-1通入围压室缸筒I内，在所述的围压室缸筒I的上端通过围压内部管路13-1连接围压缸排气口 17 ；
[0041]所述的轴压泵接口 28与轴压缸顶盖6上的轴压管路接口 14连接，所述轴压管路接口 14通过轴压内部管路14-1通入轴压缸筒5内，轴压缸筒5的下端有轴压泵排气口 21 ;
[0042]所述的渗透压泵接口 29与围压缸底座2上的渗透压管路接口 15连接，所述的渗透压管路接口 15通过渗透压内部管路16连接下透水垫板11，所述的上透水垫板10通过渗透压内部管路16连接渗透压管路出口 20，所述的渗透压管路出口 20位于轴压缸筒5上；
[0043]所述的化学耦合部分为位于测试室C内有化学耦合物。
[0044]所述的测试室C由橡胶套9，上透水垫板10，下透水垫板11，上卡箍18，下卡箍19组成，所述的橡胶套9位于上压头12和围压缸底座2之间，所述上卡箍18固定在上透水垫板10上方的上压头12上，所述的下卡箍19位于下透水垫板11下方的围压缸底座2上。
[0045]所述的围压缸底座2为三层的圆台形结构(如图1所示)。
[0046]所述化学耦合物选自下列的组份:HC1溶液、NaOH溶液、NaCl溶液、H2CO3溶液和NH4NO3溶液，以上化学耦合物仅取参考作用，实际试验时可根据试样类型选取化学耦合物。
[0047]所述顶部螺杆7有6-16个，均匀间隔布置在轴压缸顶盖6上(如图2、图3所示)O
[0048]所述底部螺杆3有6-16个，均匀间隔布置在围压缸底座2上(如图2、图3所示)。
[0049]参阅图5_1，5_2，5_3，5_4图中白色部分为孔隙，黑色部分为岩石，该图说明石灰岩在应力、渗流和化学(围压lOMPa、轴压30MPa、pH = 4的HCl溶液渗透压IMPa)长期作用下孔隙率演化。可以发现，随着时间的增加，注入端的孔隙率急剧增加，而出口孔隙变化较为缓慢。由此可见本试验系统能够较好地实现CT实时扫描的三轴应力、渗流、化学耦合流变试验。
[0050]参阅图6可知:随着时间的增加，石灰岩的渗透率逐步增大，但在0-150小时之内，石灰岩的渗透率变化不大，由此可见若测试的时间较短，石灰岩的渗透率的数据可能不准确。
[0051]其它未详细说明的部分均属于现有技术。
【主权项】
1.CT实时扫描的三轴应力、渗流、化学耦合流变试验系统，包括围压室(A)，轴压室(B)和测试室(C)， 所述的围压室(A)包括围压室缸筒(I)和围压缸底座(2)，所述的围压缸筒(I)和围压缸底座(2)通过底部螺杆(3)固定并密封； 所述的轴压室(B)包括轴向活塞(4)、轴压缸筒(5)和轴压缸顶盖￠)，所述的轴向活塞(4)位于轴压缸筒(5)内，在所述的轴压缸筒(5)上端为轴压缸顶盖￠);有顶部螺杆(7)依次穿过所述的轴压缸顶盖￠)、轴压缸筒(5)和轴向活塞(4)并固定在围压室缸筒(I)上; 所述的测试室(C)位于所述围压室缸筒(I)内，有上压头(12)位于测试室(C)和轴向活塞⑷之间； 其特征在于:还包括渗流部分、三轴应力闭环部分和化学耦合部分； 所述的渗流部分包括在所述测试室(C)内的上透水垫板(10)和下透水垫板(11)，所述的下透水垫板(11)位于围压缸底座(2)上，在所述的轴向活塞(4)和上透水垫板(10)之间设置有上压头(12)，在所述的上压头(12)和围压缸底座(2)之间设置有橡胶套(9)，所述的橡胶套(9)通过上卡箍(18)和下卡箍(19)锁紧密封； 所述的三轴应力闭环部分由围压闭环伺服计量泵、轴压闭环伺服计量泵和渗透压闭环伺服计量泵组成；所述的围压闭环伺服计量泵、轴压闭环伺服计量泵和渗透压闭环伺服计量泵的结构相同均由泵体(22)、泵活塞(23)、压力传感器(24)、伺服控制模块(25)和伺服电机(26)组成；所述的压力传感器(24)与伺服控制模块(25)连接，所述的伺服控制模块(25)与伺服电机(26)连接，所述的伺服电机(26)与泵活塞(23)连接，泵活塞(23)位于泵体(22)内；所述的泵体(22)包括围压泵体、轴压泵体和渗透压泵体； 所述的围压泵接口(27)采用高压软管与围压缸底座(2)上的围压管路接口(13)连接，所述的围压管路接口(13)通过围压内部管路(13-1)通入围压室缸筒(I)内，在所述的围压室缸筒(I)的上端通过围压内部管路(13-1)连接围压缸排气口(17)； 所述的轴压泵接口(28)采用高压软管与轴压缸顶盖(6)上的轴压管路接口(14)连接，所述轴压管路接口(14)通过轴压内部管路(14-1)通入轴压缸筒(5)内，轴压缸筒(5)的下端有轴压泵排气口(21)； 所述的渗透压泵接口(29)采用高压软管与围压缸底座(2)上的渗透压管路接口(15)连接，所述的渗透压管路接口(15)通过渗透压内部管路(16)连接下透水垫板(11)，所述的上透水垫板(10)通过渗透压内部管路(16)连接渗透压管路出口(20)，所述的渗透压管路出口(20)位于轴压缸筒(5)上； 所述的化学耦合部分为位于测试室(C)内有化学耦合物。
2.根据权利要求1所述的CT实时扫描的三轴应力、渗流、化学耦合流变试验系统，其特征在于所述的测试室(C)由橡胶套(9)，上透水垫板(10)，下透水垫板(11)，上卡箍(18)，下卡箍(19)组成，所述的橡胶套(9)位于上压头(12)和围压缸底座(2)之间，所述上卡箍(18)固定在上透水垫板(10)上方的上压头(12)上，所述的下卡箍(19)位于下透水垫板(11)下方的围压缸底座(2)上。
3.根据权利要求1或2所述的CT实时扫描的三轴应力、渗流、化学耦合流变试验系统，其特征在于所述的围压缸底座(2)为三层的圆台形结构。
4.根据权利要求3所述的CT实时扫描的三轴应力、渗流、化学耦合流变试验系统，其特征在于所述化学耦合物选自下列的组份:HC1溶液、NaOH溶液、NaCl溶液、&0)3溶液和NH4NO3 溶液。
5.根据权利要求4所述的CT实时扫描的三轴应力、渗流、化学耦合流变试验系统，其特征在于所述顶部螺杆(7)有6-16个，均匀间隔布置在轴压缸顶盖(6)上。
6.根据权利要求4所述的CT实时扫描的三轴应力、渗流、化学耦合流变试验系统，其特征在于所述底部螺杆(3)有6-16个，均匀间隔布置在围压缸底座(2)上。
【专利摘要】本发明CT实时扫描的三轴应力、渗流、化学耦合流变试验系统，包括围压室(A)，轴压室(B)和测试室(C)，所述的围压室(A)包括围压室缸筒(1)和围压缸底座(2)，所述的围压缸筒(1)和围压缸底座(2)通过底部螺杆(3)固定并密封；所述的轴压室(B)包括轴向活塞(4)、轴压缸筒(5)和轴压缸顶盖(6)，渗流部分、三轴应力闭环部分和化学耦合部分。本发明试验系统的三轴压力室尺寸较小，解决了目前三轴压力室尺寸大的问题；并且采用三台闭环伺服计量泵分别精确控制围压、轴压和渗透压，能够为MHC耦合流变试验提供压力源，解决了目前液压站不适合长时间工作的问题，测试数据合理、准确。
【IPC分类】G01N3-12, G01N15-08
【公开号】CN104535426
【申请号】CN201410734403
【发明人】胡大伟, 周辉, 张传庆, 杨凡杰, 卢景景
【申请人】中国科学院武汉岩土力学研究所
【公开日】2015年4月22日
【申请日】2014年12月4日