[发明专利]一种高温下岩石受载微电流测试装置及方法

权利要求书

1.一种高温下岩石受载微电流测试装置，包括高温炉（1），所述高温炉（1）包括高温仓体（2）和保温盖（3），所述高温仓体（2）由外到内包括金属外壳（4）、保温仓（5）、热电阻丝（6）和碳纤维增强合金（7）；所述保温盖（3）由上到下包括金属外壳（4）、保温仓（5）和碳纤维增强合金（7），其特征在于，所述保温盖（3）开设有预制孔（8）和预制洞（9），所述预制洞位于保温盖（3）中心位置，所述保温盖（3）通过螺栓（10）与高温仓体（2）中的保温仓（5）相连接固定；所述高温炉（1）底部为第一高强度云母板（13）；所述高温炉（1）和第一高强度云母板（13）放置在压机承台（14）上，所述压机承台（14）下方为加载油缸（15），所述加载油缸（15）下方为压机底座（16）；所述压机底座（16）上安装有与其垂直连接的立柱（17），所述立柱（17）顶端通过顶座（18）连接，所述顶座（18）下方连接自动平衡装置（19），所述自动平衡装置（19）下方连接有加载板（20）；所述压机承台（14）上安装有位移传感器（21），压机承台（14）与加载油缸（15）之间布设有压力传感器（22）；还包括微电流监测仪（23），所述微电流监测仪（23）分别与计算机（24）、三同轴线缆（25）相连，所述三同轴线缆（25）包括一根屏蔽导线（26）和两根测试导线（27），所述测试导线（27）分别穿过预制孔（8）进入高温炉内，所述测试导线（27）的末端均连接有测试电极（28），所述测试电极（28）相对固定在岩样（29）侧面的中间高度处；所述的岩样（29）上方放置有第二高强度云母板（30），所述第二高强度云母板（30）上方放置有加载杆（31），所述加载杆（31）穿过预制洞（9）且头端处于高温炉（1）内。

2.根据权利要求1所述的高温下岩石受载微电流测试装置，其特征在于：所述高温炉（1）内部还布置有热电偶（11），所述热电偶（11）与温度监测控制仪（12）相连。

3.根据权利要求1所述的高温下岩石受载微电流测试装置，其特征在于：所述预制孔（8）与测试导线（27）之间、预制洞（9）与加载杆（31）之间用玻璃纤维隔热棉进行填充。

4.根据权利要求1所述的高温下岩石受载微电流测试装置，其特征在于：所述第一高强度云母板（13）表面涂有高温隔热涂料。

5.根据权利要求1所述的高温下岩石受载微电流测试装置，其特征在于：所述测试导线（27）表面涂有高温隔热涂料。

6.根据权利要求1所述的高温下岩石受载微电流测试装置，其特征在于：所述加载杆（31）表面涂有高温隔热涂料。

7.一种高温下岩石受载微电流测试方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一，先将高温仓体（2）放置在压机承台（14）上，二者中心处于同一轴线上，然后将底部涂有高温隔热涂料的第一高强度云母板（13）放置在高温仓体（2）内部区域底部的压机承台（14）上；

步骤二，将测试电极（27）相对粘贴在待加载岩样（29）侧面中间高度位置处，并用耐高温金属丝将其环绕固定；将岩样（29）放置在第一高强度云母板（13）上方，将第二高强度云母板（30）放置在待测岩样（29）上方，将表面涂有高温隔热涂料的加载杆（31）放置在第二高强度云母板（30）上方，岩样（29）、第二高强度云母板（30）及加载杆（31）中心与第一高强度云母板（13）中心处于同一轴线；

步骤三，将两个测试导线（27）分别穿过两个预制孔（8），将测试导线（27）末端分别与测试电极（28）连接，然后将三同轴线缆（25）与微电流监测仪（23）连接；连接热电偶（11）与温度监测控制仪（12）；将预制洞（9）穿过加载杆（31）使保温盖（3）盖在高温仓体（2）上，用固定螺栓（10）将保温盖（3）固定在高温仓体（2）上；用玻璃纤维隔热棉将预制孔（8）和预制洞（9）填堵密实；

步骤四，开启温度监测与控制仪（12），将高温炉（1）内温度升高至试验所需温度；

步骤五，将微电流监测仪（23）与计算机（24）连接，开启微电流监测仪（23）、计算机（24）和压机控制器（21），调整压机承台（14）高度使加载杆（31）距加载板（20）约1 mm，再以0.2mm/min的速率将载荷调整至约10 N并保持，观察微电流变化；

步骤六，待电流平稳后，根据试验方案对岩样（29）进行加载，并利用微电流采集仪（23）和计算机（24）同步采集微电流；

步骤七，按照试验方案实施完成或岩样（29）破碎后，高温下岩石受载微电流测试完成；

步骤八，试验完成后，关闭温度控制器并断电，待温度降至200℃以下后再揭开保温盖（3），待温度降至室温后拆除高温炉（1）及其他设备，并清理实验室。