[发明专利]一种基于电磁原理的非接触式岩石抗拉强度测试装置

权利要求书

1.一种基于电磁原理的非接触式岩石抗拉强度测试装置，包括立柱（1）、顶板（2）、底板（3）、下端支座（13），其特征在于：所述立柱（1）与顶板（2）固定在一起，顶板（2）下方设有弹簧（10），所述弹簧（10）下部连接缓冲板（5），用于拉断岩样（6）后，减速岩样（6）；所述下端支座（13）用于放置岩样（6），所述下端支座（13）与底板（3）固定在一起，下端支座（13）固定有励磁线圈（9），励磁线圈（9）连接功率放大器（18）；该装置还包括与岩样（6）胶结的永久磁铁（7）。

2.根据权利要求1所述一种基于电磁原理的非接触式岩石抗拉强度测试装置，其特征在于：所述功率放大器（18）一端通过电线与励磁线圈（9）连接在一起，功率放大器（18）另一端通过USB3.0接线与电脑USB插口相连。

3.根据权利要求1所述一种基于电磁原理的非接触式岩石抗拉强度测试装置，其特征在于：所述弹簧（10）固定在顶板（2）下面，弹簧（10）下面粘结缓冲板（5），缓冲板（5）能够自由上、下移动。

4.根据权利要求1所述一种基于电磁原理的非接触式岩石抗拉强度测试装置，其特征在于：所述岩样（6）与永久磁铁（7）通过环氧树脂胶结剂（8）胶结在一起。

5.根据权利要求1所述一种基于电磁原理的非接触式岩石抗拉强度测试装置，其特征在于：所述缓冲板（5）、励磁线圈（9）、永久磁铁（7）的中心在同一轴线上。

6.根据权利要求1所述一种基于电磁原理的非接触式岩石抗拉强度测试装置，其特征在于：所述永久磁铁（7）上面设有圆形钢板（12），圆形钢板（12）的直径比永久磁铁（7）大，位移传感器（11）的顶部顶在圆形钢板（12）上，所述圆形钢板（12）上部设有橡胶垫（4）。

7.根据权利要求6所述一种基于电磁原理的非接触式岩石抗拉强度测试装置，其特征在于：所述圆形钢板（12）、橡胶垫（4）和永久磁铁（7）是一个整体；橡胶垫（4）的直径、岩样（6）的直径和圆形钢板（12）的最小直径相同。

8.根据权利要求1所述一种基于电磁原理的非接触式岩石抗拉强度测试装置，其特征在于：所述立柱（1）连接有限位支撑（25），限位支撑（25）连接限位环（23），限位环（23）用于限制岩样（6）断裂后的左右移动。

9.一种基于电磁原理的非接触式岩石抗拉强度测试方法，其特征在于：试验时，先在励磁线圈（9）上涂抹环氧树脂胶结剂，将岩样（6）下表面粘结在下端支座（13）的励磁线圈（9）上方，在岩样（6）上表面涂抹环氧树脂胶结剂，将永久磁铁（7）粘结在岩样（6）上表面，永久磁铁（7）、圆形钢板（12）和橡胶垫（4）是一个整体，接通励磁线圈（9）与功率放大器（18）的接线柱（14），功率放大器（18）的USB接线（22）与电脑相连；

依次打开功率放大器开关（21）、电脑，按下功率放大器（18）的复位按钮（19），然后再按下调频按钮（20），打开电脑程序，设置适当的拉伸力大小和加载速率，设置完全部参数信息以后，点击启动程序按钮，励磁线圈（9）将产生逐渐增强的电磁场，上表面为S极，永久磁铁（7）下表面也为S极，根据磁极同性相斥的原理，两个磁场之间产生相斥的电磁力，使得永久磁铁（7）带着岩样（6）向上拉伸，位移传感器（11）将数据传输给电脑。

10.一种基于电磁原理的非接触式岩石抗拉强度测试方法，其特征在于：依次打开功率放大器开关（21）、电脑，按下功率放大器（18）的复位按钮（19），然后再按下调频按钮（20），打开电脑程序，设置拉伸力大小，循环加卸载频率大小，以及循环周期，设置完全部参数信息以后，点击启动程序按钮，励磁线圈（9）将产生电磁场，上表面为S极，磁场强度随电流大小和频率变化，永久磁铁（7）下表面为S极，为稳定磁场，根据磁极同性相斥的原理，两个磁场之间产生随时间变化的电磁力，使得永久磁铁（7）带着岩样（6）向上拉伸力随时间变化，可模拟拉伸荷载的循环变化，位移传感器（11）将数据传输给电脑。