CN108362567A - 一种多重分载的全通透压力室 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种多重分载的全通透压力室，属于实验仪器制造技术领域，它主要由四组直径不同的全通透空心圆筒依次由内至外镶嵌配合成四个压力室腔。当最里层压力室腔承受的压力很大时，可以启用外层压力室腔，通过逐级递减四个全通透空心圆筒的内外压力并保持其压力差不变来实现分压，保证压力室在高压状态可以正常工作。
Description
技术领域：
本发明涉及岩土工程领域，尤其涉及做岩土三轴试验的压力室。该压力室是全通透性的并且可以承受高压。
背景技术：
对于岩土来讲，三轴试验是非常重要的，可以模拟岩土在真实环境下的破裂试验。但现在三轴试验机的压力室无法满足我们的要求。当我们需要较高压力作试验时，只能使用钢质压力室，由于钢质压力室是不透明的，我们无法从外部观测到岩土上裂纹的相关变化，虽然现在市面上有使用通透性的压力室，但是无法承受较高的压力。可以说已有的压力室都存在局限性，无法很好的满足我们的试验要求。根据现状，我们研发了一种多重分载的全通透性压力室，它既可以承受高压又可以实现我们从外部观测岩土的裂纹变化。
发明内容：
为了解决现有压力室的问题，提供一种多重分载的全通透性压力室。该装置由四组直径大小不同的全通透空心圆筒、承载平台、增压器、压力源组成。
为实现前述目的，本发明采用了以下原理和结构方案。
本压力室采用的原理是当全通透空心圆筒壁内外都同时受到一定的压力时，空心圆筒壁实际受到的压力为内外压力差，逐级递减四组全通透空心圆筒壁的内外压力但保持其内外压力差一定，当最里层压力室腔施加较大的压力时，实际承受的压力是设定的定值压力，在工作时不会破坏压力室。
本压力室的全通透空心圆筒采用折射率低和通透性高的材质，保证在四个压力室腔同时充满水的情况下可以从压力室最***用相机清晰观察到岩样的表面变化情况。同时筒壁不容易黏附油状液体，用油压做试验时不会对筒壁产生难以清洗的油渍。
本压力室采用的结构是由四组全通透空心圆筒按照直径大小由内至外依次与承载平台的螺纹凹槽密封配合成四个压力室腔，每个压力室腔设计入口和放气阀，入口用来向压力室腔施加设定的液压或气压，放气阀是用来排出液体中的气体，在压力室顶端装有传感器控制***，用来接收是否水满信息和自动控制所有阀门的启停，进液口与增压器和压力源连接，并在管道上设置阀控制。增压器是用来向压力室腔提供压力，压力源是用来提供注满压力室腔的介质比如水、油和气体。
本发明具有以下优点：
1.相比现已有的压力室的只能承受大压力却无通透性或有通透性却承受压力较小的问题，本压力室可以承受高压同时还可以保持全通透性，当注入水压时，我们还可以从压力室最***观察岩土样品被破坏时表面变化的状况。
2.本压力室采用特殊材质，具有全通透、轻便的性能，同时不易黏附油状液体，当用油压作试验时，压力室表面不受影响。
3.本压力室多室腔结构让我们可根据需要加载压力的大小合理灵活选择室腔个数。
4.相比现有的使用单一压力源的压力室，本压力室可根据岩样类别、实验环境灵活方便选择油压，水压或者气压做相关的试验。
附图说明：
图1为多重分载的全通透压力室的三维视图
图2为多重分载的全通透压力室的剖视图
图3为多重分载的全通透压力室工作分析流程图
其中：1-1第一放气阀、1-2第二放气阀、1-3第三放气阀，2-1第一压力室腔、2-2第二压力室腔、2-3第三压力室腔、2-4第四压力室腔，3-1第一入口、3-2第二入口、3-3第三入口、3-4第四入口，4承载平台，5压力源，6-1第一控制阀、6-2第二控制阀、6-3第三控制阀、6-4第四控制阀、6-5第五控制阀、6-6第六控制阀、6-7第七控制阀、6-8第八控制阀，7-1第一增压器、7-2第二增压器、7-3第三增压器、7-4第四增压器，8传感器控制***
具体实施方式：
多重分载的全通透压力室，由第一压力室腔2-1、第二压力室腔2-2、第三压力室腔2-3、第四压力室腔2-4、承载平台4、增压器7、压力源5组成；四组全通透空心圆筒按照直径大小由内至外依次与承载平台4的螺纹凹槽密封配合成第一压力室腔2-1、第二压力室腔2-2、第三压力室腔2-3、第四压力室腔2-4，在整体压力室顶端装有传感器控制***8，第一入口3-1、第二入口3-2、第三入口3-3、第四入口3-4与增压器7和压力源5用管道连接，并在管道上设有第一控制阀6-1、第二控制阀6-2、第三控制阀6-3、第四控制阀6-4、第五控制阀6-5、第六控制阀6-6、第七控制阀6-7、第八控制阀6-8。当全通透空心圆筒壁内外同时受到一定的压力时，全通透空心圆筒壁实际受到的压力为内外压力差，逐级递减四组全通透空心圆筒壁的内外压力但保持其内外压力差一定，当给最里层第四压力室腔2-4施加较大的压力时，实际承受的压力是设定的定值压力，在工作时不会破坏压力室，解决了已有的压力室的只能承受大压力却无通透性或有通透性却承受压力小的问题，也在四个压力室腔同时充满水的情况下可以从压力室最***用相机清晰观察到岩土样品的表面变化情况。
以下结合工作分析流程图对本发明的具体使用进一步说明：
首先岩土样品固定于承载平台4的中心凸台上。
接着打开压力室的第一放气阀1-1、第二放气阀1-2、第三放气阀1-3、第四放气阀1-4并开启压力源5，打开第一控制阀6-1、第二控制阀6-2、第三控制阀6-3、第四控制阀6-4，液体通过管道从第一入口3-1、第二入口3-2、第三入口3-3、第四入口3-4同时向第一压力室腔2-1、第二压力室腔2-2、第三压力室腔2-3、第四压力室腔2-4注入液体，待四个压力室腔液满而且压力室的第一放气阀1-1、第二放气阀1-2、第三放气阀1-3、第四放气阀1-4有液体连续流出时，传感器控制***8得到信号，自动关闭所有放气阀和控制阀，压力源5停止工作。
最后启动增压器，当最里层第四压力室腔2-4承受的压力较大时，可同时启动第一增压器7-1、第二增压器7-2、第三增压器7-3、第四增压器7-4，对第一压力室腔2-1、第二压力室腔2-2、第三压力室腔2-3、第四压力室腔2-4分别施加设定的压力；当最里层第四压力室腔2-4承受的压力较小时，可以根据具体情况选择启动其中一到两个增压器相对应的压力室腔施加预定压力来完成试验。
在特殊要求条件下，需要气压时，可以把管道连接到气体压力源，其操作步骤与上述步骤一致。
Claims (3)
1.一种多重分载的全通透压力室，包括四组直径大小不一的全通透空心圆筒、承载平台、增压器、压力源；所述的全通透空心圆筒按照直径大小由内至外依次与承载平台的螺纹凹槽密封配合成四个压力室腔，在压力室顶端装有传感器控制***，进液口与增压器和液压控制装置用管道连接，并在管道上设置阀控制，用以最里层压力室腔的分压。
2.根据权利要求1所述的多重分载的全通透压力室，其特征在于，压力室可施加水压或者油压，当样品为土样时可施加气压，用以在不同岩土样本类型和不同试验环境条件下可选择不同压力源作试验。
3.根据权利要求1所述的多重分载的全通透压力室，其特征在于，压力室采用折射率较低和通透性高的材质，可用以当所有压力室腔同时充满水的情况下都可以用相机清晰观察到岩样的表面变化情况。
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