[发明专利]一种水岩干湿循环试验仪

说明书

技术领域

本发明涉及一种试验仪器，具体涉及一种水岩干湿循环试验仪。

背景技术

近年来，干湿循环对土体强度的影响研究已取得一些进展，但国内外就干湿循环对岩石强度的影响研究仍然偏少。公知的试验操作根据规范规定过程为“吸水-风干”作用。现有的实验操作过程根据规范规定，将岩样竖直置放于饱和缸中，第一次加水至H/4高度(H为试件高度)，以后每隔2小时加水至H/2和3H/4高度,6小时后试件全部淹没于水中。48小时后取出，此时试件吸水已经完成。然后将试件置于的烘箱中，将温度保持在60℃状态不变，开启除湿干燥风机，48小时后取出，经测定此时试件的含水量约0.1%，基本趋于零。这就是试验设计的一个“吸水-风干”作用过程。岩石试样通过以上实验操作，即可用于物理力学参数的测定。此过程均为人工操作，过程繁琐，耗时长，试验精度差。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于，提供一种水岩干湿循环试验仪，该仪器不仅可以准确完成试验，而且能够实现试验过程自动化，缩短试验时间。

为了实现上述任务，本发明采用如下技术方案予以实现：

一种水岩干湿循环试验仪，包括试验箱和支座，支座安装在试验箱底部，在试验箱内部顶端上固定有两个相对的真空试验箱和两个相对的烘干试验箱，真空试验箱和烘干试验箱的大小相同，真空试验箱和烘干试验箱之间呈直角安装；两个真空试验箱上连接有真空泵和双向水泵，双向水泵通过控水阀门与安装在试验箱内部的储液箱相连，试验箱下端设置有与真空试验箱和烘干试验箱相对应的四个试验箱底盘，试验箱底盘底面上装配有可旋转的自动升降旋转轴；烘干试验箱中安装有温度传感器和电热丝，真空试验箱中安装有压力传感器，温度传感器和压力传感器分别与PLC控制器相连，PLC控制器分别通过继电器与两个电动机驱动电路相连，所述的两个电动机驱动电路分别与第一电动机和第二电动机相连，第一电动机安装在支座上，第一电动机的转轴与自动升降旋转轴配合升降传动；第二电动机安装在试验箱底盘底面上，第二电动机的转轴与自动升降旋转轴配合旋转传动；PLC控制器通过继电器分别与水泵驱动电路和控水阀门相连，水泵驱动电路与双向水泵相连；PLC控制器通过继电器与加热控制电路相连，加热控制电路与电热丝相连；PLC控制器通过继电器与真空泵驱动电路相连，真空泵驱动电路与真空泵相连。

本发明还具有如下技术特点：

所述的PLC控制器采用型号为C200HE-CPU42-E的PLC控制器。

所述的烘干试验箱上加工有通气孔。

所述的四个试验箱底盘上均设有凹槽和网格。

所述的控水阀门采用电磁阀。

所述的第一电动机的转轴与自动升降旋转轴之间通过齿轮齿条啮合传动；所述的第二电动机的转轴与自动升降旋转轴之间通过传动带传动。

本发明通过使用电子程序的控制，实现了试验过程的自动化，避免手工操作的繁琐；试验采用抽真空法使岩石试样完全地达到饱和，缩短了试验时间，加快了试验进程。试验过程为仪器自动操作，降低了由于人工操作而产生的错误，减小了由于人工操作而带来的误差。

附图说明

图1是水岩干湿循环试验仪的整体结构示意图。

图2是水岩干湿循环试验仪的上部构件的俯视图。

图3是水岩干湿循环试验仪的下部构件的俯视图。

图4是水岩干湿循环试验仪的剖面图。

图5是自动升降旋转轴的驱动部分结构示意图。

图6是水岩干湿循环试验仪的控制部分连接关系示意图。

图中各个标号的含义有：1-真空泵，2-双向水泵，3-控水阀门，4-储液箱，5-真空试验箱，6-烘干试验箱，7-自动升降旋转轴，8-试验箱底盘，9-试验箱，10-温度传感器，11-压力传感器，12-PLC控制器，13-继电器，14-电动机驱动电路，15-第一电动机，16-水泵驱动电路，17-加热控制电路，18-电热丝，19-通气孔，20-第二电动机，21-凹槽，22-网格，23-支座，24-真空泵驱动电路。

以下结合附图和实施例对本发明的具体内容作进一步详细地说明。

具体实施方式

以下给出本发明的具体实施例，需要说明的是本发明并不局限于以下具体实施例，凡在本申请技术方案基础上做的等同变换均落入本发明的保护范围。