[发明专利]一种岩土水力耦合分析系统及其控制方法

权利要求书

1.一种岩土水力耦合分析系统，其特征在于，包括：

密闭容器，内部构成用以容纳试样的密闭空间，其上设有湿度传感器；

夹持件，设于所述密闭容器的内部，用以固定所述试样；

湿度控制仪，与所述密闭容器通过管路密闭连接，用以控制所述密闭容器内的湿度；

伺服加压装置，其液压缸的侧壁密闭的穿过所述密闭容器的底部，所述伺服加压装置的加载活塞用以对所述试样进行轴向加载；

CT扫描装置，包括用以对所述试样进行CT扫描的射线源和探测器，所述射线源和探测器以可沿所述密闭容器旋转的方式分别设在所述密闭容器的两侧；

数据采集控制系统，与所述湿度传感器、湿度控制仪、CT扫描装置连接；

通过所述伺服加压装置调节对所述试样施加的不同压力，所述数据采集控制系统通过所述湿度传感器和湿度控制仪监控并调节所述密闭容器中的湿度，并在CT扫描过程中调节所述射线源和探测器的旋转，从而实现试样不同压力、不同湿度下的CT扫描测量。

2.根据权利要求1所述的岩土水力耦合分析系统，其特征在于，所述射线源和探测器以可朝向或远离所述密闭容器移动的方式设置在所述密闭容器的两侧，所述数据采集控制系统控制调整所述射线源和探测器与所述密闭容器的距离。

3.根据权利要求2所述的岩土水力耦合分析系统，其特征在于，所述系统还包括滑轨，所述射线源和所述探测器通过各自的滑块以可沿所述滑轨轴向运动的方式设在所述滑轨上。

4.根据权利要求3所述的岩土水力耦合分析系统，其特征在于，所述滑轨固定在旋转底座上，所述旋转底座通过自身的转动，带动所述滑轨运动，进而实现所述射线源和所述探测器沿所述密闭容器的旋转。

5.根据权利要求4所述的岩土水力耦合分析系统，其特征在于，所述旋转底座悬挂在所述密闭容器的上方。

6.根据权利要求1所述的岩土水力耦合分析系统，其特征在于，所述密闭容器通过支撑杆件固定在加载平台底座上；所述支撑杆件为空心管件，所述液压缸穿过所述空心管件的内部，所述液压缸的下部设于所述加载平台底座内。

7.根据权利要求1所述的岩土水力耦合分析系统，其特征在于，系统还包括温度传感器和温度控制仪，所述温度控制仪和所述湿度控制仪为一体机。

8.根据权利要求1所述的岩土水力耦合分析系统，其特征在于，连接所述湿度控制仪和密闭容器的所述管路包括进气管路和出气管路。

9.一种适用于岩土水力耦合分析系统的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

调节密闭容器的湿度至第一设定湿度，对试样施加轴压，调节伺服加载泵使所述轴压达到第一压力值，控制CT装置扫描所述试样，扫描过程中，控制射线源和探测器的旋转；

重复上述步骤，获取不同湿度和/或不同轴压条件下的CT扫描图，从而观测所述试样的孔隙流体和岩土介质之间在水力耦合过程中相互作用下的微观作用。

10.根据权利要求9所述的适用于岩土水力耦合分析系统的控制方法，其特征在于，所述调节密闭容器的湿度至第一设定湿度包括：接收密闭容器的湿度数据，比较所述湿度数据与所述第一设定湿度的湿度差值，根据所述湿度差值，调节具有设定湿度的空气输入量和/或排出量，直到所述湿度差值小于容许湿度差值；

所述控制CT装置扫描所述试样包括：获取试样在CT扫描装置中的扫描视野的实际显示范围，根据所述实际显示范围与目标显示范围的范围差值，调节所述扫描装置中CT射线源和探测器与所述试样的距离，控制所述CT装置开始扫描。