專利名稱：相似材料滲透性測試裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及相似材料研制領(lǐng)域，具體是一種相似材料試件滲透性測試裝置， 適用于實(shí)驗(yàn)室解決物理模型制作所需的不同滲透性、不同抗壓強(qiáng)度的相似材料配比問題。
背景技術(shù)：
針對礦山巖體工程結(jié)構(gòu)模型試驗(yàn)中所使用的相似材料，國內(nèi)外已經(jīng)做了不少的研究，總結(jié)起來，所用的材料基本上是純石膏材料、石膏混合材料、以石蠟為粘結(jié)劑的相似材料、以機(jī)油為粘結(jié)劑的相似材料和以松香為粘結(jié)劑的相似材料。然而，這些相似材料大多為固相模型材料。近年來，也有不少研究固流兩相模型材料的成果，但大多以固液為主，而研究固氣模型材料的比較少。固氣模型所使用的相似材料，除了必須具備固相材料的常規(guī)參數(shù)如高容重、低強(qiáng)度、低變形模量、和可變化的內(nèi)摩擦角等特點(diǎn)外，還要具備較低的氣體滲透性才能達(dá)到模擬要求。而這樣的材料，必須用人工方法來組合?，F(xiàn)有相似材料研制所使用的設(shè)備中，很少見到涉及材料氣體滲透性測試的裝置。
發(fā)明內(nèi)容為了解決煤與瓦斯安全共采及煤巖固氣耦合相似材料模擬實(shí)驗(yàn)中對相似材料滲透性的約束問題，本實(shí)用新型提供一種相似材料滲透性測試裝置，用來測試相似材料的滲透性。本實(shí)用新型是采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種相似材料滲透性測試裝置，包括試件缸體(1)、進(jìn)氣裝置(3)、出氣裝置G)、雙向加載軸壓活塞O)，缸體(1)兩端分別設(shè)有進(jìn)氣裝置( 和出氣裝置，進(jìn)氣裝置( 和出氣裝置(4)外側(cè)設(shè)有雙向加載軸壓活塞(2)， 軸壓活塞( 上設(shè)有加載軸(9)，軸壓活塞( 進(jìn)氣端和出氣端分別設(shè)有進(jìn)氣管(5)、儀表連接管⑵和出氣管(6)，進(jìn)氣裝置(3)和出氣裝置⑷上設(shè)有氣嘴(12)。進(jìn)氣裝置C3)和出氣裝置(4)上設(shè)有環(huán)形導(dǎo)氣槽(1 和扇形導(dǎo)氣槽(14)，環(huán)形導(dǎo)氣槽(13)和扇形導(dǎo)氣槽(14)與氣嘴(12)連通。軸壓活塞(2)外側(cè)設(shè)有密封圈(8)。本實(shí)用新型將制作好的試件裝入缸體中，通過進(jìn)氣裝置向缸體中通入帶壓氣體， 通過出氣裝置測試缸體中氣體通過試件的滲流速度，從而反映出不同巖性的滲透性。軸壓加載活塞設(shè)計(jì)有三層密封圈保證氣密性；進(jìn)氣、出氣裝置保證氣體都通過試件而不沿試件與模型接觸壁面滲流。本裝置可以根據(jù)現(xiàn)場不同的地質(zhì)條件，進(jìn)行各種相似材料的滲透性測試實(shí)驗(yàn)。

圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為進(jìn)氣裝置和出氣裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖1、2所示，一種相似材料滲透性測試裝置，包括試件缸體1、進(jìn)氣裝置3、出氣裝置4、雙向加載軸壓活塞2，所述的缸體1尺寸可以根據(jù)目標(biāo)試件的大小而定。缸體1外通過法蘭11連接托盤10，缸體1兩端分別設(shè)有進(jìn)氣裝置3和出氣裝置4，進(jìn)氣裝置3、出氣裝置4均為圓形餅狀，進(jìn)氣裝置3和出氣裝置4外側(cè)設(shè)有雙向加載軸壓活塞2，隨軸壓的加載而行程，通過活塞2上的鉆孔與外部儀表相連接。軸壓活塞2外側(cè)設(shè)有三層密封圈8保證氣密性；軸壓活塞2上設(shè)有加載軸9，進(jìn)氣裝置3和出氣裝置4分別設(shè)有進(jìn)氣管5、儀表連接出氣管7和出氣管6，進(jìn)氣裝置3和出氣裝置4中心設(shè)有柱形氣嘴12，進(jìn)氣裝置3和出氣裝置4上設(shè)有環(huán)形導(dǎo)氣槽13和扇形導(dǎo)氣槽14，環(huán)形導(dǎo)氣槽13和扇形導(dǎo)氣槽14與氣嘴12 連通。保證氣體都通過試件而不沿試件與模型接觸壁面滲流。本實(shí)用新型的工作過程如下實(shí)驗(yàn)前，退出軸壓加載軸9，缸體1壁面涂抹機(jī)油，并裝好相似材料試件。推進(jìn)活塞加載軸9壓實(shí)相似材料試件；充氣管5連接充氣裝置；儀表連接管7連接壓力表；出氣管6連接流量計(jì)。
權(quán)利要求1.一種相似材料滲透性測試裝置，包括試件缸體(1)、進(jìn)氣裝置(3)、出氣裝置、雙向加載軸壓活塞O)，其特征在于缸體(1)兩端分別設(shè)有進(jìn)氣裝置C3)和出氣裝置G)， 進(jìn)氣裝置C3)和出氣裝置(4)外側(cè)設(shè)有雙向加載軸壓活塞O)，軸壓活塞( 上設(shè)有加載軸(9)，進(jìn)氣裝置C3)和出氣裝置(4)外側(cè)分別設(shè)有進(jìn)氣管(5)、儀表連接管(7)和出氣管 (6)，進(jìn)氣裝置(3)和出氣裝置⑷中心設(shè)有氣嘴(12)。
2.如權(quán)利要求1所述的相似材料滲透測試裝置，其特征在于進(jìn)氣裝置(3)和出氣裝置⑷上設(shè)有環(huán)形導(dǎo)氣槽(13)和扇形導(dǎo)氣槽(14)，環(huán)形導(dǎo)氣槽(13)和扇形導(dǎo)氣槽(14)與氣嘴(12)連通。
3.如權(quán)利要求1所述的相似材料滲透測試裝置，其特征在于軸壓活塞( 外側(cè)設(shè)有三層密封圈⑶。
專利摘要本實(shí)用新型涉及相似材料滲透性測試裝置，包括試件缸體、進(jìn)氣裝置、出氣裝置、雙向加載軸壓活塞等。缸體內(nèi)裝載目標(biāo)試件；軸壓加載活塞設(shè)計(jì)有三層密封圈保證氣密性；進(jìn)氣、出氣裝置均為圓形餅狀，中心有柱形氣嘴，保證氣體都通過試件而不沿試件與模型接觸壁面滲流。進(jìn)氣、出氣裝置都與軸壓活塞相連接，隨軸壓的加載而行程，通過活塞上的鉆孔與外部儀表相連接。本裝置可以根據(jù)現(xiàn)場不同的地質(zhì)條件，進(jìn)行各種相似材料的滲透性測試實(shí)驗(yàn)。
文檔編號G01N15/08GK201974356SQ20112007425
公開日2011年9月14日 申請日期2011年3月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月18日
發(fā)明者張?zhí)燔? 張少龍, 成連華, 李樹剛, 李莉, 林海飛, 潘宏宇, 王紅勝, 王銳, 肖鵬, 許滿貴, 趙鵬翔, 陳曉坤, 魏宗勇, 黃金星 申請人:西安科技大學(xué)