非规则岩样的硬度及塑性系数测量仪的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及工程技术领域，具体而言，涉及一种非规则岩样的硬度及塑性系 数测量仪。
【背景技术】
[0002] 在石油地质行业中，特别是针对岩石力学性质的分析工作中，常常需要了解岩石 的硬度、塑性系数、屈服极限等硬度及塑性系数。
[0003] 相关技术中一般采用岩石硬度测量仪来获取这些硬度及塑性系数。岩石硬度测量 仪主要由压力传感器、位移计、压膜、岩样、活塞上面板、活塞、手摇栗和硬度计试验架等构 成，在常规岩石硬度测试中，利用手摇栗加压，压力传递给压膜，岩样与压头和位移传感器 接触之后，用手摇栗慢速均匀加载，压头吃入岩样直至破碎，函数记录仪记录整个过程的载 荷与位移值，通过载荷与位移的关系曲线计算出岩样的硬度、塑性系数和屈服极限等参数。
[0004] 在上述的岩石硬度测试过程中，要保证岩样两端面是完全平行的，如果实验装置 长时间使用后，不能保证活塞上面板与水平面平行，则岩样会与压头不呈垂直关系，因此会 引起较大的实验误差。另外，在接触硬度较低的非规则岩样时，机械式位移计触头会吃入岩 样表平面，致使位移计量不准确。最后，位移计和压头分属两个触头，实验时需要用液压栗 升高岩样，目测岩样表平面刚好与压头接触时，位移计开始记录数据，人为因素会影响曲线 的起点，会影响计算岩石硬度和塑性系数等硬度及塑性系数的准确度。
[0005] 针对相关技术中对于非规则岩样的硬度及塑性系数测量不准确的问题，目前尚未 提出有效的解决方案。 【实用新型内容】
[0006] 本实用新型的主要目的在于提供一种非规则岩样的硬度及塑性系数测量仪，以解 决相关技术中对于非规则岩样的硬度及塑性系数测量不准确的问题。
[0007] 为了实现上述目的，提供了一种非规则岩样的硬度及塑性系数测量仪。该硬度及 塑性系数测量仪包括：机架，包括底板和与底板相对设置的上梁；液压机，设置在上梁上， 朝向底板，用于推动顶杆向底板的方向运动；传感器，用于采集顶杆的轴向压力和顶杆的运 动位移量；容器座，设置在底板上，具有朝向上梁的第一凹腔；以及空心容器，具有与顶杆 相对设置的用于放置非规则岩样的第二凹腔，空心容器放置角度可调节地设置于容器座的 第一凹腔内以调整非规则岩样的放置角度。
[0008] 进一步地，传感器包括位移传感器和压力传感器。
[0009] 进一步地，位移传感器的一端与机架的上梁连接，位移传感器的另一端与压力传 感器连接，用于采集顶杆的运动位移量。
[0010] 进一步地，压力传感器与顶杆连接，用于采集顶杆的轴向压力。
[0011] 进一步地，顶杆下方设置有可拆卸的压头。
[0012] 进一步地，压头为圆台压头或半球压头。
[0013] 进一步地，空心容器为空心半球体，空心半球体的内表面和/或外表面为半球面。
[0014] 进一步地，空心半球体内设置有锁紧螺钉，用于固定非规则岩样。
[0015] 进一步地，容器座为半球座，第一凹腔的内表面为半球面。
[0016] 进一步地，半球座内设置有锁紧装置，用于固定空心容器。
[0017] 通过本实用新型，采用包括以下组件的硬度及塑性系数测量仪：机架，包括底板和 与底板相对设置的上梁；液压机，设置在上梁上，朝向底板，用于推动顶杆向底板的方向运 动；传感器，用于采集顶杆的轴向压力和顶杆的运动位移量；容器座，设置在底板上，具有 朝向上梁的第一凹腔；以及空心容器，具有与顶杆相对设置的用于放置非规则岩样的第二 凹腔，空心容器放置角度可调节地设置于容器座的第一凹腔内以调整非规则岩样的放置角 度。由于通过调整非规则岩样的放置角度，避免了非规则岩样与压头不呈垂直关系，解决了 相关技术中对于非规则岩样的硬度及塑性系数测量不准确的问题，进而达到了提升非规则 岩样的硬度及塑性系数的测量精度的效果。
【附图说明】
[0018] 构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的 示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图 中：
[0019] 图1是根据本实用新型第一实施例的非规则岩样的硬度及塑性系数测量仪的示 意图；
[0020] 图2是根据本实用新型第二实施例的非规则岩样的硬度及塑性系数测量仪的示 意图；以及
[0021] 图3是根据本实用新型第二实施例的非规则岩样的硬度及塑性系数测量仪的深 度-载荷关系曲线。
【具体实施方式】
[0022] 需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相 互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
[0023] 为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的 附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是 本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术 人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范 围。
[0024] 根据本实用新型的实施例，提供了一种非规则岩样的硬度及塑性系数测量仪。
[0025] 图1是根据本实用新型第一实施例的非规则岩样的硬度及塑性系数测量仪的示 意图。如图1所示，该硬度及塑性系数测量仪包括：机架10、液压机1、传感器、容器座和空 心容器。
[0026] 机架10,包括底板和与底板相对设置的上梁。
[0027] 液压机1，设置在上梁上，朝向底板，用于推动顶杆2向底板的方向运动。
[0028] 传感器，用于采集顶杆2的轴向压力和顶杆2的运动位移量。
[0029] 容器座，设置在底板上，具有朝向上梁的第一凹腔。
[0030] 空心容器，具有与顶杆2相对设置的用于放置非规则岩样7的第二凹腔，空心容器 放置角度可调节地设置于容器座的第一凹腔内以调整非规则岩样7的放置角度。
[0031] 本实用新型提供的非规则岩样的硬度及塑性系数测量仪，通过机架10,包括底板 和与底板相对设置的上梁；液压机1，设置在上梁上，朝向底板，用于推动顶杆2向底板的 方向运动；传感器，用于采集顶杆2的轴向压力和顶杆2的运动位移量；容器座，设置在底 板上，具有朝向上梁的第一凹腔；以及空心容器，具有与顶杆2相对设置的用于放置非规则 岩样7的第二凹腔，空心容器放置角度可调节地设置于容器座的第一凹腔内以调整非规则 岩样7的放置角度，解决了相关技术中对于非规则岩样的硬度及塑性系数测量不准确的问 题，由于通过调整非规则岩样7的放置角度，避免了非规则岩样与压头不呈垂直关系，进而 达到了提升非规则岩样的硬度及塑性系数的测量精度的效果。
[0032] 具体地，传感器包括位移传感器和压力传感器。位移传感器的一端与机架10的上 梁连接，位移传感器的另一端与压力传感器连接，用于采集顶杆2的运动位移量。压力传感 器与顶杆2连接，用于采集顶杆2的轴向压力。
[0033] 可选地，顶杆2下方设置有可拆卸的压头。具体地，压头为圆台压头或半球压头。
[0034] 可选地，空心容器为空心半球体，空心半球体的内表面和/或外表面为半球面。空 心半球体内设置有锁紧螺钉，用于固定非规则岩样。
[0035] 可选地，容器座为半球座，第一凹腔的内表面为半球面。半球座内设置有锁紧装 置，用于固定空心容器。
[0036] 图2是根据本实用新型第二实施例的非规则岩样的硬度及塑性系数测量仪的示 意图。图