>[0024](I)渗透室:渗透室密封后，进行常水头渗透试验。当岩样自动套入工作室的过程中，工作室里的上下止水夹(10、11)自动将岩样上下水止住，常水头压力由外置液压装置提供，从工作室移动架(I)上方的d 口注入。承样台(8)与工作室密封后电源触点自动连接，承样台(8)里的变阻式水量测量传感器自动打开。实时测量渗透水量，将数据传输至中控中心。试验完成后，工作室移动架(I)在工作室移动架驱动定子(2)的驱动下，往下移动，将承样台(8)放置回旋转承台架上的方形槽中，随后驱动下螺母旋转，工作室移动架(I)渐渐与承样台(8)分离。上下止水夹(10、11)将岩样固定在工作室中，外置液压装置通过工作室移动架(I)上方的d 口再次施加液压力将岩样慢慢压出。此时完成整个渗透试验的过程。
[0025](2)烘干室:承样台(8)与烘干工作室密封后，烘干室内陶瓷内芯(13)加热电圈自动加热，同时承样台(8)电源触点与烘干工作室接通，承样台(8)上的加热线圈自动加热，烘干室工作室移动架(I)上方的抽风风扇(12)启动带动热气流从下往上升，气流包围整个岩样，达到烘干效果。同时质量传感器接通工作将烘干过程中岩样质量变化数据实时传送到中控中心直至岩样烘干完成。烘干后，工作室移动架(I)在驱动定子与转子的作用下往下伸出，将承样台(8)放置回旋转承台架的方形槽中，在下螺母驱动定子与转子的作用下，渐渐与烘干室分离，同时岩样也随之脱离烘干室，进行下一个试验环节。
[0026](3)膨胀室:承样台(8)与膨胀室密封后，外置液压装置通过工作室移动架上方的d入口处将水注入到膨胀测试工作室中，同时工作室内可伸缩高精度传感器(16)自动贴合岩样表面，实时检测岩样轴向体积变化，并将所测数据传回中控中心。完成膨胀测试试验后，工作室移动架(I)在驱动定子与转子的作用下往下伸出，将承样台(8)放置回旋转承台架(18)的方形槽中，在下螺母驱动定子与转子的作用下，渐渐与膨胀室分离，同时岩样也随之脱离膨胀室，进行下一个试验环节。
[0027]分别完成上述三项试验后，通过旋转承台架(18)将岩样换位，将完成烘干试验的岩样换位至膨胀室下，将做完膨胀测试试验的岩样换位至烘干室下，或者将做完烘干试验的岩样换位至渗透室下。如此两两交换试验，测试岩样在干湿循环的过程中相关数据的变化，根据数据的变化为研宄岩样在干湿循环过程中结构变化提供参考数据。
【主权项】
1.一种全自动岩石干湿循环与渗透仪，其特征在于由工作室移动架(I)、工作室移动架驱动定子(2)、工作室移动架驱动转子(4)、弧形架(5)、下螺母驱动定子(6)、下螺母驱动转子⑵、承样台(8)、固定螺栓(9)、上下止水环(10) (11)、抽风风扇(12)、加热陶瓷内芯(13)、加热电圈(14)、传感器固定座(15)、可伸缩高精度传感器(16)、机架(17)、旋转承台架(18)、弧形架直线驱动电机(19)、永磁弧线导轨电机(20)组成。所述的一种全自动岩石干湿循环与渗透仪的弧形架(5)可安装在机架(17)上，岩样放置于承样台(8)上，而承样台(8)放置于旋转承台架(18)上，配合着旋转承台架(18)的旋转完成岩样干湿循环过程中岩样在常水头压力下渗透水量数据以及在烘干过程中重力变化数据，和在水里浸泡后膨胀数据的量测。2.根据权利要求1所述的一种全自动岩石干湿循环与渗透仪，其特征在于:整个干湿循环仪分为三大部分:渗透室A，烘干室B，膨胀室C。三个室分别设计安装于弧形架(5)上，所述弧形架(5)安装于机架(17)上并由弧形架直线驱动电机(19)驱动，可上下移动。所述弧形架(5)的弧度与旋转承台架(18)圆弧弧度一致，保证在岩样提取时与旋转承台架无角度偏差配合。所述三个工作室分别可与承样台(8)配合形成密闭空间。所述承样台(8)设计安装于旋转承台架(18)上的方形孔位，用于放置岩样。所述旋转承台架(18)为圆环形，可通过永磁弧线导轨电机(20)驱动绕其中心轴转动，三个置于弧形架(5)上的工作室A、B、C配合着旋转承台架(18)的旋转，根据试验设定要求提取每个时刻试验所需的相应承样台⑶上的岩样。3.根据权利要求2所述的渗透室㈧设计安装于弧形架(5)的孔位C2。所述渗透室(A)由工作室移动架(I)、工作室移动架驱动定子(2)、工作室移动架驱动转子(4)、弧形架(5)、下螺母驱动定子￠)、下螺母驱动转子(7)、承样台(8)、固定螺栓(9)、上止水环(10)、下止水环(11)组成。所述工作室移动架(I)设计有4个导向轨(e)，机架设计有驱动螺纹(f)，上端设计有可供水气流通的接口(d)。所述工作室移动架(I)穿过弧形架上的右孔位(C2)，4个导向轨(e)穿过弧形架(5)上的导向孔(a2)，可沿着孔位轴线做上下运动。所述工作室移动架驱动定子(2)以弧形机架(5)孔位(C2)轴线为中心通过固定螺栓(9)固定在弧形机架(5)固定螺栓孔b上。所述机架驱动转子(4)套于工作室移动架驱动定子(2)的内部，同时套于工作室移动架(I)外部。所述上下止水环(10、11)分别设计安装于工作室移动架(I)内腔上下两侧。所述下螺母驱动定子￠)固定于工作室移动架(I)的下侧，并套于下螺母驱动转子(7)的外侧。所述下螺母驱动转子(7)套于工作室移动架(I)下侧，并与可动螺母为一整体，可绕着转子轴线旋转。所诉承样台(8)可通过与下螺母转子旋转配合与工作室移动架(I)将整个工作室密封，也可以旋转脱离整个工作室移动架。所述设计安装于弧形架(5)上的渗透室(A)配合岩样承台(8)与旋转承台架(18)，在试验时可完成岩样的自动提取，并通过外部液压装置提供恒压力对岩样进行常水头渗透试验，通过岩样承台实时测量渗透水量。4.根据权利要求2所述烘干室(B)设计安装于弧形架(5)的孔位(Cl)。所述烘干室(B)由工作室移动架(I)、工作室移动架定子(2)、机架驱动转子(4)、弧形机架(5)、下螺母驱动定子￠)、下螺母驱动转子(7)、承样台(8)、固定螺栓(9)、抽风风扇(12)、加热陶瓷内芯(13)、加热电圈(14)组成。所述工作室移动架(I)设计有4个导向轨(e)，机架身设计有驱动螺纹f，上端设计有可供水气流通的接口(d)。所述工作室移动架(I)设计安装于弧形架(5)的中孔位(Cl)，4个导向轨(e)穿过弧形架(5)上的导向孔(al)，可沿着中孔位(Cl)轴线上下运动。所述工作室移动架驱动定子(2)以弧形机架(5)中孔位(Cl)轴线为中心通过固定螺栓(9)固定在弧形机架(5)固定螺栓孔(bl)上。所述机架驱动转子(4)套于工作室移动架驱动定子(2)的内部，同时套于工作室移动架(I)外部。所述抽风风扇(12)设计安装于工作室移动架(I)内室的顶部。所述加热电圈(14)嵌入加热陶瓷内芯(13)的内部，所述加热陶瓷内芯(13)套于工作室移动架(I)内部。所述下螺母驱动定子(6)固定于工作室移动架(I)的下侧，并套于下螺母驱动转子(7)的外侧。所述下螺母驱动转子(7)套于工作室移动架(I)下侧，并与可动螺母为一整体，可绕着转子轴线旋转。所诉承样台(8)可通过与下螺母转子旋转配合与工作室移动架(I)将整个工作室密封，也可以脱离整个工作室移动架(I)。所述设计安装于弧形架(5)上的烘干室(B)配合岩样承台(8)与旋转承台架(18)，在试验时可完成岩样的自动提取，通过承样台与内置加热陶瓷内芯(13)的加热功能对岩样进行烘干试验，试验过程中通过岩样承台实时测量岩样质量变化数据。5.根据权利要求2所述膨胀室(C)设计安装于弧形架(5)的孔位(C)上。所述膨胀室(C)由工作室移动架(I)、工作室移动架定子(2)、机架驱动转子(4)、弧形机架(5)、下螺母驱动定子￠)、下螺母驱动转子(7)、承样台(8)、固定螺栓(9)、传感器固定座(15)、可伸缩高精度传感器(16)组成。所述工作室移动架(I)设计有4个导向轨(e)，机架身设计有驱动螺纹f，上端设计有可供水气流通的接口(d)。所述工作室移动架(I)设计安装于弧形架(5)的孔位(C)，4个导向轨(e)穿过弧形架(5)上的导向孔(a)，可沿着左孔位(C)轴线上下运动。所述工作室移动架驱动定子(2)以弧形机架(5)左孔位(C)轴线为中心通过固定螺栓(9)固定在弧形机架(5)固定螺栓孔(b)上。所述机架驱动转子(4)套于工作室移动架驱动定子(2)的内部，同时套于工作室移动架(I)外部。所述传感器固定座(15)设计有通水孔，安装于工作室移动架动架(I)的顶部，与水气流通的接口 d相连接。所述可伸缩高精度传感器(16)设计安装于传感器固定座(15)的内孔，并可沿着内孔伸缩。所述下螺母驱动定子(6)固定于工作室移动架(I)的下侧，并套于下螺母驱动转子(7)的外侧。所述下螺母驱动转子(7)套于工作室移动架(I)下侧，并与可动螺母为一整体，可绕着转子轴线旋转。所诉承样台(8)可通过与下螺母转子旋转配合与工作室移动架(I)将整个工作室密封，也可以脱离整个工作室移动架(I)。所述设计安装于弧形架(5)上的膨胀室(C)配合岩样承台(8)与旋转承台架(18)，在试验时可完成岩样的自动提取，通过内置可伸缩高精度传感器(16)对岩样在遇水浸泡时的轴向膨胀参数进行实时量测。
【专利摘要】本发明涉及的一种全自动岩石干湿循环与渗透仪，其特征在于由烘干室、渗透室、膨胀室，旋转承台架以及岩样承台等组成。通过旋转承台架自动旋转，将岩样送至不同的试验室下。然后再通过岩样承台与试验室的自动密封技术，将岩样提取以及自动将试验室密封后试验。一种全自动岩石干湿循环与渗透仪可将同一岩样置于三个试验室中多次轮流试验，获取干湿循环以及渗透试验下岩样多种物理数据，为研究岩石在干湿循环及渗透条件下内部结构变化提供参考。
【IPC分类】G01N33/24, G01N15/08
【公开号】CN104965056
【申请号】CN201510224680
【发明人】周翠英, 莫有堂, 刘镇
【申请人】中山大学
【公开日】2015年10月7日
【申请日】2015年4月28日