环向角度及环向位移测量装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供的环向角度及环向位移测量装置和方法，涉及环剪试验技术领域。该环向角度及环向位移测量装置包括测量滑块、测量传感器和支架。测量滑块安装在剪切盒上，测量传感器与测量滑块连接，测量传感器固定安装在支架上。剪切盒用于对测试样本进行环剪试验，在环剪试验中，测量滑块随着剪切盒转动，测量滑块转动使测量传感器产生轴向位移，从而通过测量传感器能够计算出剪切盒的环向角度及环向位移，测量方便，测试结果准确。本发明专利技术提供的环向角度及环向位移测量方法，操作简单，测量精确，有助于提高环剪试验的效率及成功率。

Measuring device and method of circumferential angle and circumferential displacement

The invention provides the measuring device and method for the circumferential angle and the circumferential displacement, which relates to the technical field of the ring shear test. The measuring device for the circumferential angle and the circumferential displacement includes the measuring slider, the measuring sensor and the support. The measuring slider is mounted on the shear box, the measuring sensor is connected with the measuring slider, and the measuring sensor is fixed on the bracket. For the test sample for shear box ring shear test in ring shear test, measuring the slider with the shear box to rotate, measuring the axial displacement of the slider rotation sensor, to calculate the shear box circumferential angle and circumferential displacement, convenient measurement through measuring sensor, accurate test results. The method of measuring the circumferential angle and circumferential displacement provided by the invention is simple and accurate, and helps to improve the efficiency and success rate of the ring shear test.

【技术实现步骤摘要】
环向角度及环向位移测量装置和方法
本专利技术涉及环剪试验
，具体而言，涉及一种环向角度及环向位移测量装置和方法。
技术介绍
岩石的抗剪强度是评价岩石力学性质的重要指标之一，准确的获取强度参数对岩体工程具有重要的实际意义。现阶段，岩石抗剪强度主要通过室内试验获取，主要试验类型有：常规三轴试验、直接剪切试验及楔形剪切试验等。分析现有的试验实现方式，岩石在受剪过程中剪切面上受力不均匀，且变形具有延迟性，不能准确反映岩石的剪切强度。岩石拉压环剪试验仪通过采用环形试样，施加扭力的方式，使得岩石在剪切面上均匀受力且变形均匀。目前，关于岩石环剪试验技术，存在以下问题：缺少针对该环剪实验过程中岩石环向角度应变，以及岩石环向位移应变的测量装置与方法。有鉴于此，设计制造出一种适用于环剪试验时的环向角度及环向位移测量装置是目前环剪试验
中急需改善的技术问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种环向角度及环向位移测量装置，能够在环剪试验过程中，快捷方便地测量测试样本的环向旋转角度和环向位移，对分析岩样在剪切过程中的应变提供了一种新的测量装置，对研究和评价岩石的力学性能具有重要意义。本专利技术的目的还在于提供一种环向角度及环向位移的测量方法，通过在下剪切盒上固定安装测量滑块，将测量传感器安装在环剪设备的框架上，当试验过程中测试样本受到剪切力时，下剪切盒会转动，测量滑块也会随着转动，从而使得测量传感器产生轴向位移。通过测量传感器测得的测量滑块的环向角度及环向位移，进而能够获得下剪切盒、测试样本在环剪试验中的环向角度及环向位移。该环向角度及环向位移的测量方法操作方便，测量精确，有利于提高环剪试验的效率及成功率。本专利技术改善其技术问题是采用以下的技术方案来实现的。本专利技术提供的一种环向角度及环向位移测量装置，所述环向角度及环向位移测量装置包括测量滑块、测量传感器和支架。所述测量滑块安装在剪切盒上，所述测量传感器与所述测量滑块连接，所述测量传感器固定安装在所述支架上。所述剪切盒用于对测试样本进行环剪试验，在所述环剪试验中，所述测量滑块随着所述剪切盒转动，所述测量滑块转动使所述测量传感器产生轴向位移，从而通过所述测量传感器能够计算出所述剪切盒、所述测试样本的环向角度及环向位移。进一步地，所述剪切盒包括上剪切盒和下剪切盒，所述上剪切盒与所述下剪切盒之间粘接有所述测试样本；所述上剪切盒固定在环剪设备的框架上，所述测量滑块固定连接在所述下剪切盒上。进一步地，所述环剪设备为所述上剪切盒提供法向应力，所述环剪设备为所述下剪切盒提供扭矩，使所述测试样本发生剪切变形。进一步地，所述测量滑块采用钢材制作而成，所述测量滑块与所述下剪切盒通过螺栓固定连接。进一步地，所述测量滑块远离所述下剪切盒的一侧设有弧形凹陷部，所述弧形凹陷部与所述测量传感器相对设置。进一步地，所述测量传感器包括传感器本体、导线和指针，所述传感器本体固定安装在所述支架上，所述导线设于所述传感器本体的一端，所述指针设于所述传感器本体的另一端；所述导线与计算机控制系统连接，用于信号传输，所述指针指向所述弧形凹陷部。进一步地，所述测量传感器采用LVDT位移传感器，所述指针指向所述弧形凹陷部的弧底。进一步地，所述支架固定连接在所述环剪设备的框架上，所述支架与所述框架可拆卸地连接。所述传感器本体与所述支架通过调节螺栓固定，所述调节螺栓能够用于调节所述指针的指向。进一步地，所述测量滑块固定安装在所述下剪切盒上，所述测量滑块的弧底朝向所述上剪切盒，所述指针指向所述弧底的中心，所述指针的指向与所述下剪切盒的轴线平行。本专利技术提供的一种环向角度及环向位移测量方法，适用于上述的环向角度及环向位移测量装置，包括以下步骤：连接测量传感器，将所述测量传感器安装在所述支架上，将所述测量传感器的导线与计算机控制系统连接。测量滑块对中，移动所述测量滑块，使所述测量滑块的弧底与指针保持在同一直线上。测量传感器调零，通过旋转调节螺栓，使所述测量传感器的指针归零。进行环剪试验，向上剪切盒提供法向应力，向下剪切盒提供扭矩，使测试样本发生剪切破坏变形。试验结果分析，根据所述测量传感器测得的轴向位移应变，计算所述下剪切盒的环向角度及环向位移。本专利技术提供的环向角度及环向位移测量装置和方法具有以下几个方面的有益效果：本专利技术提供的一种环向角度及环向位移测量装置，包括测量滑块、测量传感器和支架。测量传感器固定安装在支架上，测量滑块安装在剪切盒上，剪切盒用于对测试样本进行环剪试验。测量传感器与测量滑块连接，在环剪试验中，测量滑块随着剪切盒转动，测量滑块转动使测量传感器产生轴向位移，从而通过测量传感器能够计算出剪切盒的环向角度及环向位移，进而能够快捷方便地获取测试样本的环向旋转角度和环向位移，对分析岩样在剪切过程中的应变提供了一种新的测量方法，对研究和评价岩石的力学性能具有重要意义。本专利技术的目的还在于提供一种环向角度及环向位移的测量方法，通过在下剪切盒上固定安装测量滑块，将测量传感器安装在环剪设备的框架上，当试验过程中测试样本受到剪切力时，下剪切盒会转动，测量滑块也会随着转动，从而使得测量传感器产生轴向位移。通过测量传感器测得的测量滑块的环向角度及环向位移，进而能够获得下剪切盒、测试样本在环剪试验中的环向角度及环向位移。该环向角度及环向位移的测量方法操作方便，测量精确，有利于提高环剪试验的效率及成功率。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1为本专利技术具体实施例提供的环向角度及环向位移测量装置的一种应用场景结构示意图；图2为本专利技术具体实施例提供的连接有测量滑块的剪切盒的一种视角的结构示意图；图3为本专利技术具体实施例提供的环向角度及环向位移测量装置的测量传感器的一种安装结构示意图；图4为本专利技术具体实施例提供的环向角度及环向位移测量装置中测量传感器的另一种安装结构示意图；图5为本专利技术具体实施例提供的环向角度及环向位移测量装置的操作流程图。图标：100-环向角度及环向位移测量装置；101-框架；103-上剪切盒；105-下剪切盒；110-测量滑块；111-弧形凹陷部；113-第一螺栓；120-测量传感器；121-传感器本体；123-导线；125-指针；130-支架；131-第二螺栓；140-调节螺栓。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种环向角度及环向位移测量装置，其特征在于，所述环向角度及环向位移测量装置包括测量滑块、测量传感器和支架；所述测量滑块安装在剪切盒上，所述测量传感器与所述测量滑块连接，所述测量传感器固定安装在所述支架上；所述剪切盒用于对测试样本进行环剪试验，在所述环剪试验中，所述测量滑块随着所述剪切盒转动，所述测量滑块转动使所述测量传感器产生轴向位移，从而通过所述测量传感器能够计算出所述剪切盒、所述测试样本的环向角度及环向位移。

【技术特征摘要】
1.一种环向角度及环向位移测量装置，其特征在于，所述环向角度及环向位移测量装置包括测量滑块、测量传感器和支架；所述测量滑块安装在剪切盒上，所述测量传感器与所述测量滑块连接，所述测量传感器固定安装在所述支架上；所述剪切盒用于对测试样本进行环剪试验，在所述环剪试验中，所述测量滑块随着所述剪切盒转动，所述测量滑块转动使所述测量传感器产生轴向位移，从而通过所述测量传感器能够计算出所述剪切盒、所述测试样本的环向角度及环向位移。2.根据权利要求1所述的环向角度及环向位移测量装置，其特征在于，所述剪切盒包括上剪切盒和下剪切盒，所述上剪切盒与所述下剪切盒之间粘接有所述测试样本；所述上剪切盒固定在环剪设备的框架上，所述测量滑块固定连接在所述下剪切盒上。3.根据权利要求2所述的环向角度及环向位移测量装置，其特征在于，所述环剪设备为所述上剪切盒提供法向应力，所述环剪设备为所述下剪切盒提供扭矩，使所述测试样本发生剪切变形。4.根据权利要求2所述的环向角度及环向位移测量装置，其特征在于，所述测量滑块采用钢材制作而成，所述测量滑块与所述下剪切盒通过螺栓固定连接。5.根据权利要求2所述的环向角度及环向位移测量装置，其特征在于，所述测量滑块远离所述下剪切盒的一侧设有弧形凹陷部，所述弧形凹陷部与所述测量传感器相对设置。6.根据权利要求5所述的环向角度及环向位移测量装置，其特征在于，所述测量传感器包括传感器本体、导线和指针，所述传感器本体固定安装在所述支架...

【专利技术属性】
技术研发人员：周辉，谢业统，卢景景，张传庆，胡大伟，姜玥，韩钢，李华志，
申请(专利权)人：中国科学院武汉岩土力学研究所，
类型：发明
国别省市：湖北,42