[发明专利]高温岩样应变与声波测试装置及测试方法

权利要求书

1.高温岩样应变与声波测试装置，主要由上承压压头（1）、声波发射端（2）、上承压轴（3）、刚玉顶针（4）、上位移滑片（5）、上固定脚块（6）、下固定脚块（7）、下位移滑片（8）、隔热外壳（9）、碳纤维套（10）、岩样（11）、下承压轴（12）、下承压压头（13）、声波接收端（14）、下铜电极（15）、珍珠岩粉（16）、温度传感器（17）、变压器（18）、温度-声波控制箱（19）、示波器（20）、上铜电极（21）、数据采集与处理系统（22）组成，其特征在于，所述碳纤维套（10）包裹岩样（11），由上下两对刚玉顶针（4）固定在隔热外壳（9）中，碳纤维套与隔热外壳之间的空隙充填有珍珠岩粉（16）；上部的刚玉顶针通过上固定脚块（6）固定上位移滑片（5），下部的刚玉顶针通过下固定脚块（7）固定下位移滑片（8），上位移滑片与下位移滑片分别连接数据采集与处理系统（22）；所述岩样上端通过上承压轴（3）连接声波发射端（2）和上承压压头（1），岩样下端通过下承压轴（12）连接声波接收端（14）和下承压压头（13），所述上承压轴和下承压轴分别安装有上铜电极（21）和下铜电极（15），上铜电极和下铜电极连接变压器（18）；岩样中端连接温度传感器（17）、变压器（18）和温度-声波控制箱（19），温度-声波控制箱连接示波器（20），还分别连接声波发射端（2）和声波接收端（14）；所述碳纤维套（10）、温度传感器（17）、示波器（20）、变压器（18）和温度-声波控制箱（19）均连接数据采集与处理系统（22）。

2.利用权利要求1所述的装置对高温岩样进行应变与声波测试的方法，依次包括以下步骤：

（1）将该装置安装在单轴力学实验机冲程上；

（2）通过温度-声波控制箱调控变压器发出电流，经过上铜电极和下铜电极对碳纤维套及碳纤维套中的岩样进行加热，通过数据采集与处理系统将碳纤维套中的岩样维持在设定的温度；

（3）打开单轴力学实验机进行压缩实验；

（4）在岩样受压缩发生轴向应变过程中，刚玉顶针跟随岩样一起轴向移动，上位移滑片、下位移滑片的差值即为岩样在高温压缩过程中的轴向应变值；

（5）利用温度-声波控制箱从声波发射端发射声波，经过岩样后被声波接收端接收，岩样高温单轴压缩过程中的波形图显示在示波器中，得到岩样在高温压缩过程中的声波时差；

（6）数据采集与处理系统采集各项数据并储存，进行抗压强度、泊松比、弹性模量岩石力学参数的计算。