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巖石實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)試件烘干和熱縮管烘烤裝置及操作方法與流程

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巖石實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)試件烘干和熱縮管烘烤裝置及操作方法與流程

本發(fā)明屬于巖石實(shí)驗(yàn)設(shè)備。



背景技術(shù):

目前,巖石力學(xué)實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)試件的烘干多采用專用真空干燥箱,無(wú)法實(shí)現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上方便快捷的烘干,并且真空干燥箱造價(jià)較高。

在試驗(yàn)準(zhǔn)備階段為了研究巖石的強(qiáng)度特性、流固耦合特性,通常利用巖石標(biāo)準(zhǔn)試件進(jìn)行室內(nèi)三軸或滲流實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)過(guò)程中為了防止液壓油等液體滲入標(biāo)準(zhǔn)試件中影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果,需對(duì)標(biāo)準(zhǔn)試件進(jìn)行熱縮管包裹處理,熱縮管具有受熱收縮的特性,可通過(guò)熱風(fēng)槍烘烤使熱縮管緊貼包裹標(biāo)準(zhǔn)試件,從而達(dá)到防止漏液壓油的目的。但在使用傳統(tǒng)熱風(fēng)槍烘烤標(biāo)準(zhǔn)試件熱縮管時(shí),為了滿足其緊貼試件的要求,需用手握扶或手動(dòng)旋轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)裝置,容易造成標(biāo)準(zhǔn)試件與底座出現(xiàn)錯(cuò)動(dòng);另外傳統(tǒng)的熱風(fēng)槍只有一個(gè)出風(fēng)口,在烘烤熱縮管時(shí),烘烤只有局部受熱,分塊烘烤完畢,容易造成熱縮管受熱不均勻,影響包裹效果,從而影響實(shí)驗(yàn)精度和結(jié)果必要時(shí)還需對(duì)巖石標(biāo)準(zhǔn)試件進(jìn)行真空烘干以除去其中的水分。



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

為了解決上述問(wèn)題,本發(fā)明提供一種巖石實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)試件烘干和熱縮管烘烤裝置。

本發(fā)明同時(shí)提供該裝置的操作方法。

為達(dá)到上述目的,本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:

一種巖石實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)試件烘干和熱縮管烘烤裝置,其特征在于,該裝置由真空室、烘干室和烘烤室組成;烘干室可置于真空室中用于烘干巖石標(biāo)準(zhǔn)試件;烘烤室可置于真空室中用于烘烤熱縮管;

所述的真空室由勺子狀的操作手柄、真空罩和底座組成;所述的真空罩上設(shè)有抽氣嘴,真空罩頂部設(shè)有連接口,操作手柄的勺頭伸入連接口實(shí)現(xiàn)與真空罩的密封連接;所述的底座面上設(shè)有一圈凹槽,通過(guò)凹槽實(shí)現(xiàn)真空罩和底座的密封連接,底座面中心位置上設(shè)有與巖石實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)試件直徑一致的放置臺(tái);

所述的操作手柄把體的尾端設(shè)有電源線,操作手柄把體上安裝有電源開(kāi)關(guān)、電源指示燈,電源線、電源開(kāi)關(guān)和電源指示燈電連接;操作手柄把體上還設(shè)有溫度控制開(kāi)關(guān)、風(fēng)量控制開(kāi)關(guān)、轉(zhuǎn)速控制開(kāi)關(guān),操作手柄把體內(nèi)部安裝有電路板,電路板上設(shè)有電源開(kāi)關(guān)電路、風(fēng)量控制電路、溫度控制電路、轉(zhuǎn)速控制電路,上述各電路分別與電源開(kāi)關(guān)、風(fēng)量控制開(kāi)關(guān)、溫度控制開(kāi)關(guān)和轉(zhuǎn)速控制開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)電連接;操作手柄上還設(shè)有熱度顯示器;操作手柄勺頭內(nèi)部安裝有電動(dòng)機(jī),電動(dòng)機(jī)與轉(zhuǎn)速控制電路電連接,電動(dòng)機(jī)軸伸入到真空罩內(nèi)并安裝有齒輪;

所述的烘干室的構(gòu)造是,包括一個(gè)能置入真空罩內(nèi)的晶格反射罩,晶格反射罩外壁包裹隔熱層,晶格反射罩內(nèi)壁安裝有電熱絲和溫度監(jiān)測(cè)傳感器,晶格反射罩頂部設(shè)有與前述齒輪配合的齒槽;

所述的烘烤室的構(gòu)造是,包括一個(gè)能置入真空罩內(nèi)的耐熱罩體,耐熱罩體外壁由隔熱層包裹,耐熱罩體內(nèi)壁安裝有溫度監(jiān)測(cè)傳感器和2-4個(gè)對(duì)稱布置的電熱風(fēng)扇,耐熱罩體頂部設(shè)有與前述齒輪配合的齒槽。

本發(fā)明裝置的使用操作方法是:

本發(fā)明裝置的操作方法包括巖石實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)試件的烘干和熱縮管的烘烤,操作步驟如下:

步驟一,將操作手柄的齒輪通過(guò)真空罩頂部的連接口進(jìn)入真空罩內(nèi),并使操作手柄密封連接在真空罩上,構(gòu)成一個(gè)整體;

步驟二,將烘干室置入真空罩內(nèi),使烘干室齒槽與真空罩中的齒輪嚙合、擰緊,使烘干室和真空罩構(gòu)成一個(gè)整體;同時(shí)使烘干室中的溫度監(jiān)測(cè)傳感器和電熱絲分別與操作手柄中的熱度顯示器和溫度控制電路連接;

步驟三,將底座平放于實(shí)驗(yàn)臺(tái)上,將巖石標(biāo)準(zhǔn)試件放在試件底座的放置臺(tái)上;

步驟四,手持操作手柄將烘干室和真空罩一起提起,將烘干室對(duì)準(zhǔn)巖石標(biāo)準(zhǔn)試件,緩慢下放,使真空罩底端放進(jìn)底座凹槽中,并實(shí)現(xiàn)與凹槽的密封;

步驟五,用導(dǎo)管使真空罩上的抽氣嘴與抽空泵連接,抽取真空室中的空氣,使真空室處于真空狀態(tài);

步驟六,連接操作手柄上的電源線,打開(kāi)電源開(kāi)關(guān),通過(guò)轉(zhuǎn)速控制開(kāi)關(guān)使烘干室緩慢轉(zhuǎn)動(dòng),觀察熱度顯示器,通過(guò)溫度控制開(kāi)關(guān)調(diào)節(jié)所需要的溫度;

步驟七,待巖石標(biāo)準(zhǔn)試件烘干完畢,將所有開(kāi)關(guān)歸零、關(guān)閉,斷開(kāi)溫度監(jiān)測(cè)傳感器和電熱絲接頭,拔下電源線,手持操作手柄將裝置垂直向上緩慢地取下,將真空室與烘干室分離,擱置待用;取下烘干的巖石標(biāo)準(zhǔn)試件,備用;

步驟八,準(zhǔn)備兩個(gè)與巖石標(biāo)準(zhǔn)試件直徑一致的墊片和一個(gè)與巖石標(biāo)準(zhǔn)試件直徑一致的試件頂座,在試件底座上放一個(gè)墊片,將步驟六烘干的標(biāo)準(zhǔn)試件放置在墊片上,用絕緣膠帶纏繞使巖石標(biāo)準(zhǔn)試件下邊緣處與放置臺(tái)固定,在巖石標(biāo)準(zhǔn)試件頂部放置另一個(gè)墊片和試件頂座,用絕緣膠帶纏繞使巖石標(biāo)準(zhǔn)試件上邊緣處與試件頂座固定;

步驟九,剪取一段熱縮管,將熱縮管套入巖石標(biāo)準(zhǔn)試件上,要求熱縮管底部處于放置臺(tái)的高度一半位置,頂部處于試件頂座的高度一半位置;

步驟十,將烘烤室置入真空罩內(nèi),使烘烤室齒槽與真空罩中的齒輪嚙合、擰緊,使烘烤室和真空罩構(gòu)成一個(gè)整體;同時(shí)使烘烤室中的溫度監(jiān)測(cè)傳感器和熱度顯示器電連接、電熱風(fēng)扇的電機(jī)和電熱絲分別與操作手柄上的風(fēng)量控制電路和溫度控制電路連接;手持操作手柄將烘烤室和真空罩一起提起,將烘烤室對(duì)準(zhǔn)熱縮管,緩慢下放,使真空罩底端放進(jìn)底座凹槽中,并實(shí)現(xiàn)與凹槽的密封;

步驟十一,重復(fù)步驟五;

步驟十二,連接操作手柄上的電源線,打開(kāi)電源開(kāi)關(guān),通過(guò)轉(zhuǎn)速控制開(kāi)關(guān)使烘烤室緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)并調(diào)節(jié)烘烤室的旋轉(zhuǎn)速度,觀察熱度顯示器,根據(jù)所需熱度調(diào)節(jié)風(fēng)速和溫度,隨時(shí)觀察烘烤程度,一般烘烤10—20s即可;

步驟十三,烘烤完畢,將所有開(kāi)關(guān)歸零、關(guān)閉,拔下電源線,將裝置垂直向上緩慢地取下,將真空室與烘烤室分離,擱置待用;

步驟十四,將烘烤好的熱縮管上下邊緣用絕緣膠帶纏繞封死,防止巖石力學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)高壓油的侵入試件。

進(jìn)一步,為了更有效地防止巖石力學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)高壓油的侵入,所述的步驟九中熱縮管可再增加一層。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:通過(guò)該裝置大大提高了實(shí)驗(yàn)效率和實(shí)驗(yàn)精度,有效改善傳統(tǒng)熱風(fēng)槍烘烤巖石實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)試件熱縮管時(shí)手扶、旋轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)裝置造成的試件與底座錯(cuò)動(dòng)的現(xiàn)象,解決傳統(tǒng)熱風(fēng)槍烘烤巖石實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)試件熱縮管時(shí)對(duì)手的燙傷問(wèn)題。同時(shí)干燥室和烘烤室可旋轉(zhuǎn),以達(dá)到受熱均勻的效果,從而提高實(shí)驗(yàn)的成功率及實(shí)驗(yàn)結(jié)果、數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。整個(gè)裝置電路采用并聯(lián)電路,使各個(gè)組成部分單獨(dú)工作、互不影響,有元件損壞時(shí)可快速查找修理。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例的真空室構(gòu)造示意圖;

圖2為本發(fā)明實(shí)施例的烘干室構(gòu)造示意圖;

圖3為實(shí)施例的烘烤室構(gòu)造示意圖;

圖4為巖石實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)試件烘干時(shí)的示意圖;

圖5為熱縮管烘烤時(shí)的示意圖。

圖例說(shuō)明:A—真空室;B—烘干室;C—烘烤室;1—操作手柄;2—真空罩;3—底座;4—凹槽;5—電源線;6—電路板;7—熱度顯示器;8—電動(dòng)機(jī);9—齒輪;10—抽氣嘴;11—放置臺(tái);12—烘干室隔熱層;13—晶格反射罩;14—電熱絲;15—烘干室齒槽;16—烘干室溫度監(jiān)測(cè)傳感器;17—耐熱罩體;18—烘烤室隔熱層;19—烘烤室溫度監(jiān)測(cè)傳感器;20—電熱風(fēng)扇;21—烘烤室齒槽;22—巖石標(biāo)準(zhǔn)試件;23—導(dǎo)管;24—抽空泵;25—試件頂座;26—第一墊片;27—熱縮管;28—第二墊片。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。

一種巖石實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)試件烘干和熱縮管烘烤裝置,由如圖1所示的真空室A、圖2所示的烘干室B和圖3所示的烘烤室C組成;烘干室B可置于真空室A中用于烘干巖石標(biāo)準(zhǔn)試件22;烘烤室C可置于真空室A中用于烘烤熱縮管27;

如圖1所示,所述的真空室A由勺子狀的操作手柄1、真空罩2和底座3組成;所述的底座3面上設(shè)有一圈凹槽4,通過(guò)凹槽4實(shí)現(xiàn)真空罩2和底座3的密封連接,底座3面中心位置上設(shè)有與巖石實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)試件22直徑一致的放置臺(tái)11;所述的真空罩2上設(shè)有抽氣嘴10,真空罩2頂部設(shè)有連接口,操作手柄1的勺頭伸入連接口實(shí)現(xiàn)與真空罩2的密封連接;

所述的操作手柄1把體的尾端設(shè)有電源線5,操作手柄1把體上安裝有電源開(kāi)關(guān)、電源指示燈,電源線5、電源開(kāi)關(guān)和電源指示燈電連接;操作手柄1把體上還設(shè)有溫度控制開(kāi)關(guān)、風(fēng)量控制開(kāi)關(guān)和轉(zhuǎn)速控制開(kāi)關(guān),操作手柄把體內(nèi)部安裝有電路板6,電路板上設(shè)有電源開(kāi)關(guān)電路、風(fēng)量控制電路、溫度控制電路和轉(zhuǎn)速控制電路,上述各電路分別與電源開(kāi)關(guān)、風(fēng)量控制開(kāi)關(guān)、溫度控制開(kāi)關(guān)和轉(zhuǎn)速控制開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)電連接;操作手柄1上還設(shè)有熱度顯示器7;操作手柄1勺頭內(nèi)部安裝有電動(dòng)機(jī)8,電動(dòng)機(jī)8與轉(zhuǎn)速控制電路電連接,電動(dòng)機(jī)8軸伸入到真空罩2內(nèi)并安裝有齒輪9;

所述的烘干室B的構(gòu)造見(jiàn)圖2,包括一個(gè)可置入真空罩2內(nèi)的晶格反射罩13,晶格反射罩13外壁包裹烘干室隔熱層12,內(nèi)壁安裝有電熱絲14和烘干室溫度監(jiān)測(cè)傳感器16,晶格反射罩13頂部設(shè)有與前述齒輪9配合的烘干室齒槽15;

所述的烘烤室C的構(gòu)造見(jiàn)圖3,包括一個(gè)可置入真空罩2內(nèi)的耐熱罩體17,耐熱罩體17外壁由烘烤室隔熱層18包裹,內(nèi)壁安裝有烘烤室溫度監(jiān)測(cè)傳感器19和2-4個(gè)對(duì)稱布置的電熱風(fēng)扇20,耐熱罩體17頂部設(shè)有與前述齒輪9配合的烘烤室齒槽21。

本發(fā)明裝置的使用操作方法包括如圖4所示的巖石實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)試件的烘干、和如圖5所示的熱縮管的烘烤,操作步驟如下:

步驟一,將操作手柄1的齒輪9通過(guò)真空罩2頂部的連接口進(jìn)入真空罩2內(nèi),并使操作手柄1密封連接在真空罩2上,構(gòu)成一個(gè)整體;

步驟二,將烘干室B置入真空罩2內(nèi),使烘干室齒槽15與真空罩2中的齒輪9嚙合、擰緊,使烘干室B和真空罩2構(gòu)成一個(gè)整體;同時(shí)使烘干室溫度監(jiān)測(cè)傳感器16、電熱絲14分別與操作手柄1中的熱度顯示器7和溫度控制電路連接;

步驟三,將底座3平放于實(shí)驗(yàn)臺(tái)上,將巖石標(biāo)準(zhǔn)試件22放在試件底座3的放置臺(tái)11上;

步驟四,手持操作手柄1將烘干室B和真空罩2一起提起,將烘干室B對(duì)準(zhǔn)巖石標(biāo)準(zhǔn)試件22,緩慢下放,使真空罩2底端放進(jìn)底座的凹槽4中,并實(shí)現(xiàn)與凹槽4的密封;

步驟五,用導(dǎo)管23使真空罩2上的抽氣嘴10與真空泵24連接,抽取真空室A中的空氣,使真空室A處于真空狀態(tài);

步驟六,連接操作手柄1上的電源線5,打開(kāi)電源開(kāi)關(guān),通過(guò)轉(zhuǎn)速控制開(kāi)關(guān)使烘干室B緩慢轉(zhuǎn)動(dòng),以達(dá)到受熱均勻的效果,觀察熱度顯示器7,通過(guò)溫度控制開(kāi)關(guān)調(diào)節(jié)所需要的溫度;

步驟七,待巖石標(biāo)準(zhǔn)試件22烘干完畢,將所有開(kāi)關(guān)歸零、關(guān)閉,斷開(kāi)烘干室溫度監(jiān)測(cè)傳感器16和電熱絲14接頭,拔下電源線,手持操作手柄1將裝置垂直向上緩慢地取下,將真空室A與烘干室B分離,擱置待用;取下烘干的巖石標(biāo)準(zhǔn)試件22,備用;

步驟八,準(zhǔn)備兩個(gè)與巖石標(biāo)準(zhǔn)試件22直徑一致的第一墊片26和第二墊片28以及一個(gè)與巖石標(biāo)準(zhǔn)試件22直徑一致的試件頂座25,在底座3上放第二墊片28,將步驟六烘干的巖石標(biāo)準(zhǔn)試件22放置在第二墊片28上,用絕緣膠帶纏繞使巖石標(biāo)準(zhǔn)試件22下邊緣處與放置臺(tái)11固定,在巖石標(biāo)準(zhǔn)試件22頂部放置第一墊片26和試件頂座25,用絕緣膠帶纏繞使巖石標(biāo)準(zhǔn)試件22上邊緣處與試件頂座25固定;

步驟九,剪取一段長(zhǎng)度合適的熱縮管27,將熱縮管27套入巖石標(biāo)準(zhǔn)試件22上,要求熱縮管27底部處于放置臺(tái)11的高度一半位置,熱縮管27頂部處于試件頂座25的高度一半位置;

步驟十,將烘烤室C置入真空罩2內(nèi),使烘烤室齒槽21與真空罩2中的齒輪9嚙合、擰緊,使烘烤室C和真空罩2構(gòu)成一個(gè)整體;同時(shí)使烘烤室溫度監(jiān)測(cè)傳感器19和熱度顯示器7電連接,電熱風(fēng)扇20的電機(jī)和電熱絲14分別與操作手柄1上的風(fēng)量控制電路和溫度控制電路連接;手持操作手柄1將烘烤室C和真空罩2一起提起,將烘烤室C對(duì)準(zhǔn)熱縮管27,緩慢下放,使真空罩2底端放進(jìn)凹槽4中,并實(shí)現(xiàn)與凹槽4的密封;

步驟十一,重復(fù)步驟五;

步驟十二,連接操作手柄1上的電源線5,打開(kāi)電源開(kāi)關(guān),通過(guò)轉(zhuǎn)速控制開(kāi)關(guān)使烘烤室C緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)并調(diào)節(jié)烘烤室C的旋轉(zhuǎn)速度,觀察熱度顯示器7,根據(jù)所需熱度調(diào)節(jié)風(fēng)速和溫度,隨時(shí)觀察烘烤程度,一般烘烤10—20s即可;

步驟十三,烘烤完畢,將所有開(kāi)關(guān)歸零、關(guān)閉,拔下電源線5,將裝置垂直向上緩慢地取下,將真空室A與烘烤室C分離,擱置待用;

步驟十四,將烘烤好的熱縮管27上下邊緣用絕緣膠帶纏繞封死,防止巖石力學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)高壓油侵入試件。

進(jìn)一步,為了更有效地防止巖石力學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)高壓油的侵入,所述的步驟九中熱縮管27可再增加一層。

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