044]弹击拉簧刚度:7048N/cm ;弹击锤冲程:75mm
[0045]示值一致性误差:1:(机械回弹仪的指针读数和仪器的屏幕读数之差)
[0046]A/D 转换:12 位
[0047]LD 显示屏:160128 (108cm)
[0048]钢钻率定回弹值:802。
[0049]电动机驱动电路14、水泵驱动电路16、加热控制电路17和真空泵驱动电路24均为本领域常规的能够实现相应功能的电路。
[0050]本装置的工作过程如下所述:
[0051]两个相对的烘干试验箱6分别记为:烘干试验箱A和烘干试验箱C ;两个相对的真空试验箱5分别记为:真空试验箱B和真空试验箱D ;位于烘干试验箱C和真空试验箱B之间的测试装置28记为E ;四个试验箱底盘8顺次分别记为:底盘a，底盘b，底盘c和底盘d。
[0052]步骤1:试验者将做好的标准岩样放入试验箱底座8，根据研宄目的在PLC控制器12中设定相关试验参数，可以根据试验要求及仪器的承载量，一次性放入多个岩样。试验者检查试验仪，在连接正常的情况下开始试验。
[0053]步骤2:PLC控制器12通过第一电动机15控制自动升降旋转轴7自动上升，带动试验箱底盘8同时上升，使得底盘a和底盘c恰好到达烘干试验箱A和烘干试验箱C底面处，岩样全部处于烘干试验箱6中:底盘b和底盘d也恰好分别与真空试验箱B和真空试验箱D接触、密封。
[0054]步骤3:烘干试验箱A和烘干试验箱C中的电热丝18开始工作，烘干试验箱6中的温度控制在PLC控制器12根据试验要求设定的温度下不变，达到PLC控制器12根据试验要求设定时间后停止加温，待岩样自然冷却到室温，PLC控制器12控制第一电动机15带动自动升降旋转轴7下降，下降150mm后，PLC控制器12控制第二电动机20顺时针旋转90°，自动升降旋转轴7再缓慢上升150_，使岩样进入真空试验箱5中。
[0055]步骤4:岩样在真空试验箱5中抽真空，达到试验要求规定的真空度后，PLC控制器12通过真空泵驱动电路24控制真空泵I停止运行，PLC控制器12控制控水阀门3自动打开，同时PLC控制器12通过水泵驱动电路16控制双向水泵2正转，将水从储液箱4中注入真空试验箱5中，PLC控制器12根据试验要求设定双向水泵2的工作时间，该时间段内的注水量刚好能够完全浸没岩样，双向水泵2停止工作，同时控水阀门3自动关闭，真空泵I继续抽真空，保持真空度不变并按照试验要求的时间持续抽真空。
[0056]步骤5:按照试验要求抽真空完毕，真空泵I停止工作，使真空试验箱5内的压力恢复到大气压力，PLC控制器12控制双向水泵2反转，将真空试验箱5中的水抽到储液箱4中。
[0057]步骤6:抽水完毕，PLC控制器控制第一电动机带动自动升降转轴下降，带动底盘a、底盘b、底盘c和底盘d同时下降，下降停止后PLC控制器控制第二电动机开始工作使得自动升降转轴顺时针旋转90°，此时，底盘a到达底盘d的初始位置，底盘d到达底盘c的初始位置，底盘c到达底盘b的初始位置，底盘b到达底盘a的初始位置。
[0058]步骤7:待步骤6完成后，PLC控制器控制自动升降旋转轴自动上升，带动底盘a、底盘b、底盘c和底盘d同时上升，此时，底盘b和底盘d恰好到达烘干试验箱A和烘干试验箱C底面处，岩样全部处于烘干试验箱中；底盘a和底盘c盘也恰好与真空试验箱D和真空试验箱B接触、密封。
[0059]步骤8:重复步骤3到步骤7，直至底盘a、底盘b、底盘c和底盘d第一次处于初始位置。此时底盘a、底盘b、底盘c和底盘d中的岩样完成第一次循环。
[0060]步骤9:上一步完成后，PLC控制器12控制第一电动机15带动自动升降转轴7下降，带动底盘a、底盘b、底盘c和底盘d同时下降，下降150mm后停止，PLC控制器12控制第二电动机20开始工作使得自动升降转轴7顺时针旋转45。，此时底盘a位于测试装置28正下方，回弹仪就位，即将开始对岩样进行测试。
[0061]步骤10:PLC控制器12控制第三电动机29带动伸缩杆25向下伸长，均匀缓慢推压回弹仪26，弹击杆被压入回弹仪26，弹击拉簧拉伸；当仪器推压到一定位置时，导向法兰上的挂钩背部与尾部调整螺栓头端面接触并开始转动，直至弹击锤与挂钩脱开，回弹仪26输出回弹数。此时压力传感器30所感应到的压力达到设定值，PLC控制器12控制第三电动机29停止转动，伸缩杆25停止伸长。
[0062]步骤11:回弹仪测试完成后，PLC控制器12控制第三电动机29反向转动，带动伸缩杆25向上收缩并回到初始位置。
[0063]步骤12:测试完毕，PLC控制器12控制第二电动机20开始工作使得自动升降转轴7再顺时针旋转45°，此时，底盘a到达底盘b的初始位置，底盘b到达底盘c的初始位置，底盘c到达底盘d的初始位置，底盘d到达底盘a的初始位置。
[0064]步骤13:待步骤9完成后，PLC控制器12控制自动升降旋转轴7自动上升，带动底盘a、底盘b、底盘c和底盘d同时上升，此时，底盘b和底盘d恰好到达真空试验箱D和真空试验箱B底面处，岩样全部处于烘干试验箱5中；底盘a和底盘c盘也恰好与烘干试验箱C和烘干试验箱A接触、密封。
[0065]步骤14:重复上述步骤3、4、5、6、7、9、10、13，按此循环规律继续循环操作，具体循环次数依据不同试验要求进行具体的设定:。
[0066]步骤15:底盘a、b、C、d的岩样全部测试完成，实验结束。实验人员根据输出的回弹数N，查表确定岩样的强度。
【主权项】
1.一种全自动岩石试件风化过程测量系统，其特征在于，包括PLC控制器(12)、测试装置(28)和箱体内底部设置有支座(23)的试验箱(9)，所述试验箱(9)内顶部对称间隔分布有两个真空试验箱(5)和两个烘干试验箱￠)，所述两真空试验箱(5)均与抽真空装置和抽水装置相连接； 所述测试装置(28)设置在相邻的真空试验箱(5)和烘干试验箱(6)之间，包括一端固定在试验箱(9)内顶部的伸缩杆(25)和回弹仪(26)，伸缩杆(25)下端通过缓冲弹簧(31)连接回弹仪(26)； 支座(23)上设置有能够升降并旋转的自动升降旋转轴(7)，自动升降旋转轴(7)顶端对称设置有4个用于密封顶部各试验箱的试验箱底盘(8); 所述自动升降旋转轴(7)连接有用于控制其升降运动的第一电动机(15)和旋转运动的第二电动机(20);所述伸缩杆(25)连接有控制其伸缩运动的第三电动机(29);第一电动机(15)、第二电动机(20)、第三电动机(29)、抽真空装置和抽水装置均与PLC控制器(12)相连接。
2.根据权利要求1所述的一种全自动岩石试件风化过程测量系统，其特征在于，所述抽真空装置包括分别与两真空试验箱(5)相连接的真空泵(1)，PLC控制器(12)依次通过继电器(13)、真空泵驱动电路(24)与真空泵(I)相连；所述真空试验箱(5)内还设置有真空压力传感器(11)，所述真空压力传感器(11)与PLC控制器(12)连接。
3.根据权利要求1所述的一种全自动岩石试件风化过程测量系统，其特征在于，所述抽水装置包括控水阀门(3)、水泵(2)和安装在试验箱(9)内的储液箱(4)，两真空试验箱(5)通过过水管路连通后与储液箱(4)连通，双向水泵(2)通过控水阀门(3)与储液箱(4)相连，PLC控制器(12)通过继电器(13)分别与水泵驱动电路(16)和控水阀门(3)相连，水泵驱动电路(16)与双向水泵⑵相连；控水阀门(3)采用电磁阀。
4.根据权利要求1所述的一种全自动岩石试件风化过程测量系统，其特征在于，所述烘干试验箱￠)内设置有电热丝(18)和温度传感器(10)，所述温度传感器(10)与PLC控制器(12)连接，烘干箱试验箱(6)顶部开设有通气孔(19)。
5.根据权利要求1所述的一种全自动岩石试件风化过程测量系统，其特征在于，所述回弹仪(26)与缓冲弹簧(31)之间安装有弹簧压力传感器(30)。
6.根据权利要求1所述的一种全自动岩石试件风化过程测量系统，其特征在于，第一电动机(15)、第二电动机(20)和第三电动机(29)分别通过电机驱动电路(14)和继电器(13)与PLC控制器(12)连接；第一电动机(15)安装在支座(23)上，第二电动机(20)安装在试验箱底盘(8)底面上。
7.根据权利要求1所述的一种全自动岩石试件风化过程测量系统，其特征在于，所述两个真空试验箱(5)和两烘干试验箱(6)大小相同，真空试验箱(5)和烘干试验箱(6)之间呈直角安装，测试装置(28)与相邻两试验箱呈45度角安装。
8.根据权利要求1所述的一种全自动岩石试件风化过程测量系统，其特征在于，所述试验箱底盘(8)上开设有用于排水的凹槽(21)，并设置有用于夹持样品的弹簧夹(22)。
9.根据权利要求1所述的一种全自动岩石试件风化过程测量系统，其特征在于，支座(27)上、测试装置(28)下方设置有用于支撑试验箱底盘(8)的支撑杆(27)。
10.根据权利要求1所述的一种全自动岩石试件风化过程测量系统，其特征在于，所述 回弹仪(26)是型号为HT225型的显数回弹仪。
【专利摘要】本实用新型涉及一种实验仪器，具体涉及一种全自动岩石试件风化过程测量系统，包括PLC控制器、测试装置和箱体内底部设置有支座的试验箱，所述试验箱内顶部对称间隔分布有两个真空试验箱和两个烘干试验箱，均与抽真空装置和抽水装置相连接；测试装置设置在相邻的真空试验箱和烘干试验箱之间；支座上设置有能够升降并旋转的自动升降旋转轴，顶端对称设置有4个用于密封顶部各试验箱的试验箱底盘；PLC控制器控制真空试验箱、烘干试验箱、自动升降旋转轴和测试装置工作实现自动控制。本实用新型提供的测量系统，不仅可以准确完成实验，而且能够实现整个试验过程自动化。
【IPC分类】G01N17-00
【公开号】CN204556471
【申请号】CN201520257059
【发明人】曹琰波, 王义德, 杨哲, 宁奕冰, 孙蕊, 陈晓龙, 康璇, 梁鑫
【申请人】长安大学
【公开日】2015年8月12日
【申请日】2015年4月24日